JPH10334659A - 同期型半導体記憶装置 - Google Patents

同期型半導体記憶装置

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JPH10334659A
JPH10334659A JP9139715A JP13971597A JPH10334659A JP H10334659 A JPH10334659 A JP H10334659A JP 9139715 A JP9139715 A JP 9139715A JP 13971597 A JP13971597 A JP 13971597A JP H10334659 A JPH10334659 A JP H10334659A
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JP
Japan
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signal
data
write
circuit
activated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9139715A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Sato
伸幸 佐藤
Hisashi Iwamoto
久 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1015Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port
    • G11C7/1039Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port using pipelining techniques, i.e. using latches between functional memory parts, e.g. row/column decoders, I/O buffers, sense amplifiers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1072Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers for memories with random access ports synchronised on clock signal pulse trains, e.g. synchronous memories, self timed memories

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つのチップでパイプラインモードおよびプ
リフェッチモードいずれにも対応することのできる同期
型半導体記憶装置を実現する。 【解決手段】 モードレジスタ(30)に格納されたC
ASレイテンシ4指示信号MCL4に従って、制御信号
発生回路(32)から発生される制御信号発生シーケン
スをパイプラインモードおよびプリフェッチモードのい
ずれかに設定する。このモード切換回路は、単にライト
バッファのリセットタイミングをCASレイテンシに従
って切換える。したがって、容易に、動作環境に応じて
内部データ書込モードを切換えることができ、1つのチ
ップで、複数のデータ書込モードに対応することのでき
る同期型半導体記憶装置を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は外部から周期的に
与えられるクロック信号に同期して外部信号の取込を行
なう同期型半導体記憶装置に関し、特に、ランダムにア
クセス可能な同期型ダイナミック・ランダム・アクセス
・メモリ(SDRAM)のデータ書込部の構成に関す
る。
【0002】
【従来の技術】処理システムにおいて、主記憶として用
いられるダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
(DRAM)は高速化されてきているものの、その動作
速度は依然マイクロプロセサ(MPU)の動作速度に追
随することができない。このため、マイクロプロセサの
待ち時間が長くなり、高速処理を実現することができ
ず、DRAMのアクセスタイムおよびサイクルタイムが
ボトルネックとなり、システム全体の性能が低下すると
いうことがよく言われる。このDRAMとマイクロプロ
セサの動作速度の差を解消するために、クロック信号に
同期して動作するクロック同期型半導体記憶装置が近年
実現されており、高速マイクロプロセサのための主記憶
として、SDRAMが用いられるようになってきてい
る。
【0003】このSDRAMにおいては、たとえばシス
テムクロックであるクロック信号に同期して外部信号で
あるアドレス信号および制御信号の取込およびデータの
入出力が行なわれる。クロック信号に同期して外部信号
を取込むため、これらの外部信号のスキューに対するマ
ージンを考慮する必要がなく、高速で内部動作を開始す
ることができる。また、データの入出力がクロック信号
に同期して行なわれるため、データのアクセス速度はク
ロック信号と同様となり、高速データ転送が可能とな
る。
【0004】このSDRAMにおいては、高速でアクセ
スするために、クロック信号に同期して連続してたとえ
ば8ビット(1つのデータ入出力端子について)の連続
ビットにアクセスすることが行なわれる。
【0005】図37は、SDRAMのデータ読出時の動
作を示すタイミングチャート図である。このSDRAM
においては、動作モードは、外部クロック信号extC
LKの立上がりエッジにおける外部制御信号/RAS、
/CASおよび/WEの状態の組合せにより決定され
る。この外部制御信号の状態の組合せは、通常、コマン
ドと呼ばれる。信号/RASはロウアドレスストローブ
信号であり、信号/CASは、コラムアドレスストロー
ブ信号であり、信号/WEは、ライトイネーブル信号で
ある。
【0006】図37において、外部クロック信号ext
CLKのクロックサイクル(以下、単にクロックサイク
ルと称す)♯1において、外部クロック信号extCL
Kの立上がりエッジで、ロウアドレスストローブ信号/
RASをLレベルに設定しかつコラムアドレスストロー
ブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WEをと
もにHレベルに設定する。この信号/RAS、/CAS
および/WEの状態の組合せは、「アクティブコマン
ド」と呼ばれ、SDRAMにおけるメモリサイクル開始
が指令される。このアクティブコマンドが与えられる
と、そのときに与えられているアドレス信号Addをロ
ウアドレス信号Xaとして取込み、内部で行選択動作が
行なわれる。このアクティブコマンドが与えられてか
ら、通常標準DRAMにおいて呼ばれるRAS−CAS
遅延時間tRCDが経過すると、列選択のためのコマン
ドが与えられる。すなわち、クロックサイクル♯4にお
いて、外部クロック信号extCLKの立上がりエッジ
で、ロウアドレスストローブ信号/RASおよびライト
イネーブル信号/WEをHレベルに設定しかつコラムア
ドレスストローブ信号/CASをLレベルに設定する。
この信号/RAS、/CASおよび/WEの状態の組合
せは、「リードコマンド」と呼ばれ、列選択とともに、
データ読出動作が指令される。このリードコマンドが与
えられると、そのときのアドレス信号Addがコラムア
ドレス信号Ybとして取込まれ、列選択動作が行なわれ
る。選択されたメモリセルデータがデータを出力する出
力回路に到達するまでにある時間が必要とされる。この
ある時間が経過すると、クロックサイクル♯7におい
て、外部クロック信号extCLKの立上がりエッジ
で、最初のデータq0が確定状態となる。以降、クロッ
クサイクル♯8〜♯14それぞれにおいて外部クロック
信号extCLKの立上がりエッジで読出データq1〜
q7がそれぞれ確定状態となる。
【0007】このデータq0〜q7のアドレスは、コラ
ムアドレス信号Ybを先頭アドレスとして、SDRAM
内部で自動的に発生される(バーストアドレスと呼ばれ
る)。リードコマンドが与えられてから最初に有効デー
タが出力されるまでの外部クロック信号extCLKの
サイクル数は、CASレイテンシと呼ばれる。図37に
おいては、CASレイテンシが3である。
【0008】また、1つのリードコマンドが与えられた
ときに連続して読出されるデータのビット数(1つのデ
ータ入出力端子について)は、バースト長と呼ばれる。
図37においては、バースト長が8の場合のデータ読出
シーケンスが示される。このCASレイテンシおよびバ
ースト長は、SDRAMにおいては、モードレジスタの
設定データにより、変更することが可能である。
【0009】図38は、SDRAMのデータ書込シーケ
ンスを示す図である。以下、図38を参照してデータ書
込動作について説明する。
【0010】クロックサイクル♯1において、外部クロ
ック信号extCLKの立上がりエッジで、信号/RA
SをLレベルに設定し、信号/CASおよび/WEをと
もにHレベルに設定する。これにより、アクティブコマ
ンドが与えられ、そのときのアドレス信号Addがロウ
アドレス信号Xcとして取込まれ、内部で行選択動作が
行なわれる。クロックサイクル♯4において、外部クロ
ック信号extCLKの立上がりエッジにおいて、ロウ
アドレスストローブ信号/RASをHレベルに設定しか
つコラムアドレスストローブ信号/CASおよびライト
イネーブル信号/WEをともにLレベルに設定する。こ
の信号/RAS、/CASおよび/WEの状態の組合せ
は、「ライトコマンド」と呼ばれ、列選択とともにデー
タ書込が指示される。このライトコマンドが与えられる
と、そのときのアドレス信号Addがコラムアドレス信
号Ydとして書込まれ、内部で列選択動作が行なわれ
る。
【0011】データ書込時においては、CASレイテン
シは必要ではなく、このクロックサイクル♯4から外部
書込データの取込が行なわれる。すなわち、ライトコマ
ンドが与えられたクロックサイクル♯4において、外部
クロック信号extCLKの立上がりに同期して、デー
タd0が取込まれ、以降クロックサイクル♯5〜♯11
それぞれにおいて、外部クロック信号extCLKの立
上がりエッジにおいて与えられた書込データd1〜d7
が順次取込まれる。これらのデータd0〜d7は、それ
ぞれ内部で所定のシーケンスで選択メモリセルに書込ま
れる。
【0012】このデータ書込時においては、ライトコマ
ンドが与えられたクロックサイクルからデータの取込が
行なわれる。実際の選択メモリセルへの書込は、後に説
明するが、少し遅れて行なわれる(入力バッファ段から
選択メモリセルまでの書込経路においてデータ伝達に時
間を要する)。この図37および図38に示すように、
データの書込/読出は、外部クロック信号extCLK
に同期して行なわれており、したがってマイクロプロセ
サの動作速度を決定するたとえばシステムクロックに同
期してデータの入出力を行なうことができ、高速アクセ
スが可能となる。
【0013】SDRAMにおいて、内部データの転送
は、クロック信号(外部クロック信号から生成される内
部クロック信号)に同期して行なわれる。このSDRA
Mを実現するためのアーキテクチャとしては、2ビット
プリフェッチ方式およびパイプライン方式が知られてい
る。以下にこれらの方式について説明する。
【0014】図39は、2ビットプリフェッチ方式のS
DRAMの1つのデータ入出力端子に関連する部分の構
成を概略的に示す図である。この図39に示す構成が、
各データ入出力端子に対応して設けられる。
【0015】図39において、SDRAMは、各々が、
行列状に配列される複数のメモリセルを有するメモリア
レイ1aa、1ab、1baおよび1bbを含む。この
SDRAMは、2つのバンクを有し、メモリアレイ1a
aおよび1abがバンクAを構成し、メモリアレイ1b
aおよび1bbがバンクBを構成する。このバンクAお
よびBそれぞれにおいて、メモリアレイ1aaがサブバ
ンクA0を構成し、メモリアレイ1abが、サブバンク
A1を構成し、メモリアレイ1baが、サブバンクB0
を構成し、メモリアレイ1bbがサブバンクB1を構成
する。2ビットプリフェッチ方式においては、このSD
RAMは、2バンクSDRAMとして機能する。バンク
AおよびBは、それぞれ互いに独立に活性/非活性状態
へ駆動することができる。バンクの指定は、各コマンド
と同時に与えられるバンクアドレスにより行なわれる。
【0016】メモリアレイ1aaに対し、バンクアドレ
ス信号BXの活性化時活性化され、ロウアドレス信号X
0−Xj(X0−j)をデコードし、メモリアレイ1a
aのアドレス指定された行を選択状態へ駆動するXデコ
ーダ群2aaと、センスアンプ活性化信号φSAAの活
性化時活性化され、メモリアレイ1aaの選択行に接続
されるメモリセルデータの検知、増幅およびラッチを行
なうセンスアンプ群3aaと、バンクアドレス信号BY
の活性化時活性化され、コラムアドレス信号YE0−Y
Ek(YE0−k)をデコードし、メモリアレイ1aa
のアドレス指定された列を選択するYデコーダ群4aa
が設けられる。このYデコーダ群4aaにより選択され
た列上のメモリセルは、内部データバス5aaに結合さ
れる。バンクアドレス信号BXは、アクティブコマンド
またはプリチャージへの復帰を指示するプリチャージコ
マンドと同時に与えられるバンクアドレス信号であり、
またバンクアドレス信号BYは、リードコマンドまたは
ライトコマンドと同時に与えられるバンクアドレス信号
である。
【0017】メモリアレイ1abに対しては、バンクア
ドレス信号BXの活性化時活性化され、ロウアドレス信
号X0−Xjをデコードし、メモリアレイ1abのアド
レス指定された行(ワード線)を選択状態へ駆動するX
デコーダ群2abと、センスアンプ活性化信号φSAA
の活性化時活性化され、メモリアレイ1abの選択行の
メモリセルのデータの検知、増幅およびラッチを行なう
センスアンプ群3abと、バンクアドレス信号BYの活
性化時活性化され、コラムアドレス信号YO0−YOk
をデコードし、メモリアレイ1abのアドレス指定され
た列を選択するYデコーダ群4abが設けられる。Yデ
コーダ群4abにより選択された列上のメモリセルは、
内部データバス5abに結合される。
【0018】メモリアレイ1baに対しては、バンクア
ドレス信号/BXの活性化時活性化され、アドレス信号
X0−Xjをデコードし、メモリアレイ1baのアドレ
ス指定された行を選択状態へ駆動するXデコーダ群2b
aと、センスアンプ活性化信号φSABの活性化時活性
化され、メモリアレイ1baの選択行に接続されるメモ
リデータの検知、増幅およびラッチを行なうセンスアン
プ群3baと、バンクアドレス信号/BYの活性化時活
性化され、メモリアレイ1baのアドレス指定された列
を選択するYデコーダ群4baが設けられる。バンクア
ドレス信号/BXは、バンクアドレス信号BXと相補な
信号であり、またバンクアドレス信号/BYは、バンク
アドレス信号BYと相補な信号である。メモリアレイ1
baのYデコーダ群4baにより選択された列上のメモ
リセルは、内部データバス5baに結合される。
【0019】メモリアレイ1bbに対し、バンクアドレ
ス信号/BXの活性化時活性化され、ロウアドレス信号
X0−Xjをデコードし、メモリアレイ1bbのアドレ
ス指定された行を選択状態へ駆動するXデコーダ群2b
bと、センスアンプ活性化信号φSABの活性化時活性
化され、メモリアレイ1bbの選択行に接続されるメモ
リセルのデータの検知、増幅およびラッチを行なうセン
スアンプ群3bbと、バンクアドレス信号/BYの活性
化時活性化され、コラムアドレス信号YO0−YOkを
デコードし、メモリアレイ1bbのアドレス指定された
列を選択するYデコーダ群4bbが設けられる。メモリ
アレイ1bbの、Yデコーダ群4bbにより選択された
列上のメモリセルは内部データバス5bbに結合され
る。
【0020】ここで、Xデコーダ群、センスアンプ群、
およびYデコーダ群として示しているのは、Xデコーダ
群は、各行に対応して配置されるXデコーダを備え、セ
ンスアンプ群は、対応のメモリアレイの各列に対応して
設けられるセンスアンプを有し、Yデコーダ群は、各列
に対応して設けられるYデコーダを含むためである。
【0021】メモリアレイ1aaおよび1abにおいて
バンクアドレス信号BXおよびBYに従って同時にメモ
リセル選択動作が行なわれ、一方、メモリアレイ1ba
および1bbでバンクアドレス信号/BXおよび/BY
に従って同時に選択動作が行なわれる。
【0022】メモリアレイ1aaおよび1abにデータ
を書込むために、データ入出力端子6に結合され、入力
バッファ活性化信号φDBAの活性化時活性化され、こ
のデータ入出力端子6から与えられたデータを取込む入
力バッファ7aと、選択信号φSEAに従って入力バッ
ファ7aから与えられた書込データの転送経路を切換え
るセレクタ8aと、メモリアレイ1aaに対して設けら
れ、レジスタ活性化信号φRWA0の活性化に応答して
セレクタ8aから与えられたデータを格納するライト用
レジスタ9aaと、メモリアレイ1abに対して設けら
れ、レジスタ活性化信号φRWA1の活性化時セレクタ
8aから与えられたデータを取込みかつラッチするライ
ト用レジスタ9abと、メモリアレイ1aaに対して設
けられ、ライトバッファ活性化信号φWBA0の活性化
時活性化され、ライト用レジスタ9aaからの書込デー
タを増幅して内部データバス線5aaへ伝達するライト
バッファ10aaと、メモリアレイ1abに対して設け
られ、ライトバッファ活性化信号φWBA1の活性化時
活性化され、ライト用レジスタ9abの格納データを増
幅して内部データバス線5abに伝達するライトバッフ
ァ10abが設けられる。内部データバス5aaおよび
5abには、イコライズ指示信号φWEQAの活性化時
活性化され、これらの内部データバス5aaおよび5a
bを所定電位レベルに設定するためのイコライズ回路1
1aが設けられる。
【0023】メモリアレイ1baおよび1bbに対して
も、同様、データ入出力端子6に結合され、入力バッフ
ァ活性化信号φDBBの活性化時、このデータ入出力端
子6からのデータを順次取込み内部書込データを生成す
る入力バッファ7bと、選択信号φSABに従ってこの
入力バッファ7bからのデータ転送経路を切換えるセレ
クタ8bと、レジスタ活性化信号φRWB0およびφR
WB1に従ってセレクタ8bから転送されたデータをそ
れぞれ格納するライト用レジスタ9baおよび9bb
と、ライトバッファ活性化信号φWBB0およびφWB
B1の活性化時ライト用レジスタ9baおよび9bbの
格納データを増幅して内部データバス5baおよび5b
bへそれぞれ伝達するライトバッファ10baおよび1
0bbが設けられる。内部データバス5baおよび5b
bには、またイコライズ指示信号φWEQBの活性化時
活性化され、内部データバス5baおよび5bbを所定
電位に設定するイコライズ回路11bが設けられる。
【0024】図40は、図39に示す各内部信号を発生
する周辺回路の構成を概略的に示す図である。図40に
おいて、周辺回路は、入力端子12a、12b、12c
および12dにそれぞれ与えられる外部制御信号ext
/RAS、ext/CAS、ext/OEおよびext
/WEをクロック信号CLKの立上がりに同期して取込
みかつその状態を判定して内部制御信号φxa、φy
a、φW、φO、φRおよびφCを生成する制御信号発
生回路13を含む。信号ext/OEは、出力イネーブ
ル信号であり、この信号ext/OEの活性化時、出力
バッファが作動状態とされ、この出力イネーブル信号e
xt/OEの非活性時、出力バッファ(図示せず)が出
力ハイインピーダンス状態とされる。クロック信号CL
Kは、外部クロック信号extCLKに従って内部で生
成されるクロック信号である。
【0025】信号φxaは、アクティブコマンドが与え
られたときに活性化され、ロウアドレス信号の取込を指
示する。信号φyaは、リードコマンドまたはライトコ
マンドが与えられたときに活性化され、コラムアドレス
信号の取込を指示する。信号φWは、ライトコマンドが
与えられたときに活性化され、データ書込を指示する。
信号φOは、リードコマンドが与えられたときに活性化
され、データ読出を指示する。信号φRは、アクティブ
コマンドが与えられたときに活性化され、行選択に関連
する部分の回路を活性化する。信号φCは、リードコマ
ンドまたはライトコマンドが与えられたときに活性化さ
れ、列選択およびデータ入出力に関連する部分の回路
(コラム系回路)を活性化する。
【0026】周辺回路は、さらに、ロウアドレス取込指
示信号φxaの活性化に応答して外部アドレス信号ex
tA0−Ai(A0−i)を取込み内部ロウアドレス信
号X0−Xj(X0−j)およびバンクアドレス信号B
Xを生成するXアドレスバッファ14と、コラムアドレ
ス取込指示信号φyaの活性化時活性化され、外部アド
レス信号extA0−iを取込み内部コラムアドレス信
号を発生するYアドレスバッファ15と、このYアドレ
スバッファ15から与えられる内部コラムアドレス信号
を先頭アドレスとしてクロック信号CLKに同期して所
定のシーケンスでこのアドレス信号を変化させて偶数コ
ラムアドレス信号YE0−YEk(YE0−k)および
奇数コラムアドレス信号YO0−YOk(YO0−k)
およびバンクアドレス信号BYを発生するYアドレスオ
ペレーション回路16を含む。このYアドレスオペレー
ション回路16は、バーストアドレスカウンタを含み、
2クロックサイクルごとにコラムアドレス信号を変化さ
せる。
【0027】周辺回路は、さらに、コラム系活性化信号
φCの活性化に従って内部クロック信号CLKをカウン
トし、そのカウント値に従って所定のタイミングでカウ
ントアップ信号を生成するクロックカウンタ17と、こ
のクロックカウンタ17のカウントアップ信号と、バン
クアドレス信号BXおよびBYと、コラムアドレス信号
の最下位ビットY0を受け、各種内部制御信号φWBB
0,φWBB1,φWBA0,φWBA1、φRWB
0,φRWB1,φRWA0,φRWA1、φSEA,
φSEB、φDBA,φDBB、φWEQA,φWEQ
Bを生成する制御信号発生回路18を含む。バンクアド
レス信号BXおよびBYに従って、指定されたバンクに
対する制御信号が活性状態とされる。最下位コラムアド
レス信号ビットY0は、1つのバンクに含まれる2つの
メモリアレイのうちいずれに先にアクセスするかを示す
ために用いられる。クロックカウンタ17は、CASレ
イテンシおよびバースト長をカウントするカウンタを含
み、指定された動作モードに従って所定のタイミングで
カウントアップ信号を生成する。次に、この図39およ
び図40に示すSDRAMのデータ書込動作について図
41に示すタイミングチャート図を参照して説明する。
【0028】図41において、クロックサイクル♯0以
前において、既にアクティブコマンドが与えられてお
り、図39に示すメモリアレイ1aaおよび1abにお
いて、ある行が選択状態へ駆動されている。クロックサ
イクル♯0においてコラムアドレスストローブ信号/C
ASおよびライトイネーブル信号/WEがともにLレベ
ルに設定され、ライトコマンドが与えられる(ロウアド
レスストローブ信号/RASはHレベル)。このライト
コマンドが与えられたとき、バンクアドレスBAが、バ
ンクAを指定しており、バンクアドレス信号BXが活性
状態とされ、またアドレス信号(Address)の最
下位ビットY0が0であり、メモリアレイ1aaが指定
されたとする。ライトコマンドが与えられたとき、この
ライトコマンドに従って図40に示す制御信号発生回路
13からのコラム系活性化信号φCが活性状態へ駆動さ
れ、クロックカウンタ17が起動される。また、Yアド
レスバッファ15が、コラムアドレス取込指示信号φy
aに従って外部からのコラムアドレス信号を取込み、内
部アドレス信号YE0−YEkおよびYO0−YOkが
Yアドレスオペレーション回路16から生成される。制
御信号発生回路18が、このバンクアドレス信号BYお
よび最下位アドレスビットY0に従って、メモリアレイ
1aaおよび1abで構成されるバンクAに対する制御
信号を順次活性化する。
【0029】メモリアレイ1aaおよび1abに対して
は、Yデコーダ群4aaおよび4abが活性化され、与
えられた内部コラムアドレス信号YE0−YEkおよび
YO0−YOkをそれぞれデコードし、対応の列を選択
し、選択列を内部データバス5aaおよび5abに接続
する。
【0030】また入力バッファ7aが活性化され、外部
から与えられる書込データD0が取込まれる。セレクタ
8aは、最下位アドレス信号ビットY0に従って、まず
ライト用レジスタ9aaへ内部書込データを格納する。
したがって、最初のクロックサイクル♯0に与えられた
データD0は、ライト用レジスタ9aaに格納される。
次のクロックサイクル♯1において与えられた書込デー
タD1は、ライト用レジスタ9abへ格納される。
【0031】クロックサイクル♯0からクロックサイク
ル♯1において、ライトバッファ活性化信号φWBA0
が活性化され、ライトバッファ10aaがこのライト用
レジスタ9aaに格納されたデータに従って内部データ
バス5aa上に書込データを伝達する。一方、クロック
サイクル♯1においては、ライトバッファ10abがラ
イトバッファ活性化信号φWBA1に従って活性化さ
れ、ライト用レジスタ9abに格納されたデータに従っ
て内部データバス5abを駆動する。2ビットのデータ
がメモリアレイ1aaおよび1abに書込まれた後、ラ
イトバッファ10aaおよび10abは非活性状態とさ
れ、内部データバス5aaおよび5abのイコライズが
イコライズ回路11aにより行なわれる。
【0032】次いで、クロックサイクル♯2において、
図40に示すYアドレスオペレーション回路16からの
コラムアドレス信号YE0−YEkおよびYO0−YO
kの値が変化し、別の列が選択される。このクロックサ
イクル♯2および♯3においてそれぞれ与えられた外部
書込データD2およびD3は選択信号φSEAに従って
それぞれライト用レジスタ9aaおよび9abに格納さ
れる。次いで、ライトバッファ10aaがライトバッフ
ァ活性化信号φWBA0の活性化に応答して活性化さ
れ、内部データバス5aaに書込データを伝達し、次い
でクロックサイクル♯3において、ライトバッファ10
abがライトバッファ活性化信号φWBA1の活性化に
応答して活性化され、内部データバス5abに書込デー
タを伝達する。バースト長が4の場合、4つのデータD
0〜D3の書込が完了すると、クロックカウンタ17か
らのカウントアップ信号に従ってデータ書込が停止され
る。
【0033】この2ビットプリフェッチ方式のデータ書
込においては、クロックサイクル♯1および♯3それぞ
れにおいて、ライトバッファ10aaおよび10abが
ともに同時に活性状態にあり、2ビットデータが同時に
書込まれている。Yデコーダ群4aaおよび4abへ
は、同じコラムアドレス信号が与えられ、同時に列選択
動作を行なっている。したがって、列選択からデータ書
込に、2クロックサイクルを利用することができる。メ
モリアレイ1abにおいては、クロックサイクル♯1に
おいて外部から与えられたデータD1が、そのクロック
サイクル♯1においてメモリアレイ1abの選択列上に
伝達される。しかしながら、列選択動作は、クロックサ
イクル♯0から行なわれており、列選択動作から実際の
データ書込までに、2クロックサイクルを利用すること
ができる。したがって、外部クロック信号extCLK
の周波数が高く高速動作の場合においても、余裕をもっ
てデータ書込を行なうことができる。
【0034】図42は、パイプライン方式のSDRAM
のデータ書込部の構成を示す図である。図42において
も、1ビットのデータ書込に関連する部分の構成が示さ
れる。図42において、このSDRAMは、図39に示
すSDRAMと同様、4つのメモリアレイ1aa、1a
b、1baおよび1bbを含む。メモリアレイ1aaお
よび1abがバンクAを構成し、メモリアレイ1baお
よび1bbがバンクBを構成する。また、図39に示す
構成と同様、メモリアレイ1aa、1ab、1baおよ
び1bbそれぞれに対し、Xデコーダ群2aa、2a
b、2ba、2bbと、センスアンプ群3aa、3a
b、3baおよび3bbと、Yデコーダ群4aa、4a
b、4baおよび4bbとが設けられる。これらの構成
は、先の図39に示す2ビットプリフェッチ方式のSD
RAMの構成と同じである。
【0035】バンクAに対しデータを書込むために、デ
ータ入出力端子6に結合され、入力バッファ活性化信号
φDBAの活性化に応答して与えられたデータを取込む
入力バッファ7aと、レジスタ活性化信号φRWAの活
性化に応答して入力バッファ7aから与えられたデータ
を取込みラッチするライト用レジスタ9aと、ライトバ
ッファ活性化信号φWBAの活性化に応答してこのライ
ト用レジスタ9aから与えられたデータを増幅して内部
データバス5a上に伝達するライトバッファ10aが設
けられる。内部データバス5aは、メモリアレイ1aa
および1abに共通に設けられる。
【0036】バンクBに対しても、データ入出力端子6
に結合され、入力バッファ活性化信号φDBAの活性化
に応答して与えられたデータを取込む入力バッファ7b
と、レジスタ活性化信号φRWBの活性化に応答して入
力バッファ7bから与えられたデータを取込みラッチす
るライト用レジスタ9bと、ライトバッファ活性化信号
φWBBの活性化に応答して、ライト用レジスタ9bに
格納されたデータを増幅して内部データバス5bに伝達
するライトバッファ10bが設けられる。この内部デー
タバス5bは、メモリアレイ1baおよび1bbに共通
に設けられる。
【0037】図43は、図42に示すパイプライン方式
SDRAMの内部信号発生部の構成を概略的に示す図で
ある。この図43に示す内部制御信号発生回路は、図4
0に示す内部制御信号発生回路と、内部コラムアドレス
信号YE0−YEkおよびYO0−YOkおよびバンク
アドレス信号BYを生成するYアドレスオペレーション
回路26と、内部データ書込転送制御信号を発生する制
御信号発生回路28の構成が異なる。Yアドレスオペレ
ーション回路26は、各クロックサイクルごとに交互に
偶数コラムアドレス信号YE0−YEkおよび奇数コラ
ムアドレス信号YO0−YOkを活性状態とする。制御
信号発生回路28は、バンクアドレス信号BXおよびB
Yに従って、選択されたバンクに対して設けられた制御
信号を所定のシーケンスで活性状態とする。データ書込
を行なうメモリセルの選択は、Yアドレスオペレーショ
ン回路26からの内部コラムアドレス信号YE0−YE
kおよびYO0−YOkにより行なわれる。内部コラム
アドレス信号は各クロックサイクルごとに交互に活性状
態とされる。次に、この図42および図43に示すパイ
プライン方式SDRAMのデータ書込動作について、図
44に示すタイミングチャート図を参照して説明する。
【0038】クロックサイクル♯1の外部クロック信号
extCLKの立上がりエッジでコラムアドレスストロ
ーブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WEが
Lレベルに設定され、ライトコマンドが与えられる。こ
のライトコマンドと同時に、バンクアドレス信号BAが
与えられ、メモリバンクA(メモリアレイ1aaおよび
1ab)が指定される。このときまた外部からのアドレ
ス信号Addressが、偶数アドレス(e)に指定さ
れる。入力バッファ7aは、入力バッファ活性化信号φ
DBAの活性化に従って活性化され、データ入出力端子
6に与えられたデータD0を取込みライト用レジスタ9
aに転送する。ライト用レジスタ9aは、レジスタ活性
化信号φRWAの活性化に応答して与えられたデータを
取込み、非活性化に応答してラッチ状態となる。このラ
イト用レジスタ9aがラッチ状態となると、次いでライ
トバッファ活性化信号φWBAが活性状態とされ、ライ
トバッファ10aがこのライト用レジスタ9aのラッチ
データを増幅して内部データバス5aに伝達する。
【0039】メモリアレイ1aaにおいては、Yアドレ
スオペレーション回路26からの内部コラムアドレス信
号YE0−YEkに従ってYデコーダ群4aaが列選択
動作を行ない、選択列を内部データバス5aに結合して
いる。これにより、データD0がメモリアレイ1aaの
選択メモリセルに書込まれる。このデータ書込動作と並
行して、次のクロックサイクル♯2において与えられた
データD1が、入力バッファ7aを介してライト用レジ
スタ9aに転送され取込まれる。このライト用レジスタ
9aはラッチ状態となっておらず、ライトバッファ10
aへはまだこの取込んだデータを与えていない。
【0040】クロックサイクル♯2においては、Yアド
レスオペレーション回路26からの内部コラムアドレス
信号YO0−YOkに従って、メモリアレイ1abにお
いてYデコーダ群4abにより列選択動作が行なわれて
選択列が内部データバス5aに結合される。
【0041】一方、ライト用レジスタ9aがラッチ状態
となると、ライトバッファ10aが再びライトバッファ
活性化信号φWBAの活性化に応答して活性化され、内
部データバス5a上に書込データを伝達し、メモリアレ
イ1abの選択列(CSLで示す)にデータを書込む。
これにより、メモリアレイ1abにデータD1が書込ま
れる。
【0042】次のクロックサイクル♯3および♯4にお
いてそれぞれ与えられたデータD2およびD3が入力バ
ッファ7aおよびライト用レジスタ9aおよびライトバ
ッファ10aを介してメモリアレイ1aaおよび1ab
の選択列へ順次書込まれる。
【0043】入力バッファ7aとライトバッファ10a
の間にデータをラッチするためのライト用レジスタ9a
を設ける。ライトバッファ10aによるメモリアレイへ
のデータ書込と並行して、入力バッファ7aからライト
用レジスタ9aへ書込データを転送することができる。
したがって、入力バッファ7aからライトバッファ10
aのデータ転送時間が長い場合においても、ライトバッ
ファによるデータ書込時間を利用して書込データ転送を
行なうことができ、実効的に、データ転送時間をこのデ
ータ書込時間で隠すことができ、高速データ転送が可能
となる。
【0044】しかしながら、このパイプライン方式のS
DRAMにおいては、各クロックサイクルごとにメモリ
アレイ1aaおよび1abにおいて交互に列選択動作を
行なう必要がある(バンクAが選択された場合であり、
バンクBが指定された場合には、メモリアレイ1baお
よび1bbが交互に選択される)。したがって、列選択
から選択列へのデータ書込までには、1クロックサイク
ルしか利用することができず、外部クロック信号ext
CLKが高速の場合には、余裕をもってデータを書込む
ことが困難となり、2ビットプリフェッチ方式と比べ
て、動作周波数を高速化することはできないという欠点
はある。
【0045】
【発明が解決しようとする課題】パイプライン方式のS
DRAMは、内部でデータ転送をパイプライン的に行な
っており、クロックサイクルを有効に利用して、データ
書込を行なっている。しかしながら、このパイプライン
方式SDRAMにおいては、各クロックサイクルごとに
列選択を行ない、選択列をライトバッファに結合する必
要があり、クロックサイクルが短い場合、選択列をライ
トバッファへ接続する時間的余裕がなくなり、このため
高速動作には適していない(1ビットデータ書込完了
後、内部データバス線(ローカルIOバス)のイコライ
ズが行なわれる)。しかしながら、このパイプライン方
式SDRAMにおいては、各クロックサイクルにおいて
一方のメモリセル列が選択されるだけであり、またライ
トバッファは1つ(1つのデータ入出力端子当り)が活
性化されるだけであり、消費電力は小さいという利点を
有している。したがって、このパイプライン方式SDR
AMは、たとえば66MHzのような低速のクロック信
号CLKを用いるシステムに用いられる。
【0046】一方、プリフェッチ方式SDRAMは、2
ビットをプリフェッチし、2クロックサイクルで選択列
へメモリセルデータを書込んでいる。したがって、列選
択から選択列をライトバッファに接続するまでに、2ク
ロックサイクルを利用することができ、クロックサイク
ルが短い場合においても余裕をもってデータの書込を行
なうことができる。しかしながら、この2ビットプリフ
ェッチ方式のSDRAMにおいては、2つのメモリアレ
イにおいて同時に列選択が行なわれまた2つのライトバ
ッファが同時に活性化されるため、消費電流が大きくな
る。したがって、この2ビットプリフェッチ方式SDR
AMを低速クロックを用いるシステムに用いた場合クロ
ックサイクルの期間が長く、このため、内部データバス
を書込データに応じた電位レベルに駆動する期間が長く
なり、消費電流が多くなる。したがって、この2ビット
プリフェッチ方式SDRAMは、100MHzまたは2
00MHzのような高速動作するシステムにおいて用い
られる。
【0047】パイプライン方式SDRAMおよび2ビッ
トプリフェッチ方式SDRAMは、内部構成が異なって
おり、したがってそれぞれ別々のチップ構成とされる。
この場合、メーカにとっては、製品の種類が増えること
になり、管理が煩雑となるという問題が生じる。
【0048】この問題を解決するために、たとえばIS
SCC96の予稿集において講演番号P23の「同期型
ミラー遅延を有する2.5nsクロックアクセス250
MHz256MビットSDRAM」のサエキ等の論文に
おいて、データビット幅に応じて、パイプライン方式お
よび2ビットプリフェッチ方式をボンディングオプショ
ンで切換える構成が示されている。また、ボンディング
パッドの切換により、2ビットプリフェッチ方式および
パイプライン書込方式を切換える構成は、特開平7−1
69263号公報においても示されている。
【0049】このようなボンディングオプションにより
2ビットプリフェッチ方式およびパイプライン方式を択
一的に設定する場合、チップ内部構成は同じとすること
ができ、1つのチップを、最終段階で、プリフェッチ方
式SDRAMおよびパイプライン方式SDRAMに分け
ることができる。
【0050】しかしながら、この場合においても、ボン
ディングオプションでデータ転送方式が設定されている
ため、製品としてのSDRAMのデータ転送方式が2ビ
ットプリフェッチ方式またはパイプライン方式のいずれ
かに固定される。したがってユーザは、使用システムに
応じて、2ビットプリフェッチ方式SDRAMおよびパ
イプライン方式SDRAMの一方を選択することにな
る。しかしながら、現実の使用においてシステム仕様の
変更などによりクロック速度を変更する必要が生じた場
合、SDRAMをその仕様変更に従ってすべて取替える
必要が生じ、仕様変更を容易に行なうことができないと
いう問題が生じる。
【0051】また、システム仕様の変更等クロック速度
の変更がない場合においても、ユーザは用いられるクロ
ック速度に応じてSDRAMを使い分ける必要があり、
ユーザにとって購入製品を正確に管理しなければならな
いという手間が生じる。また、たとえば低速版のパイプ
ライン方式SDRAMを高速システムで用いた場合、正
確に動作する処理システムを構築することができなくな
る可能性が生じ、ユーザは、常に処理システム速度に応
じて用いるべきSDRAMの品種を認識する必要があ
り、ユーザにとって使いやすさに欠けるという問題があ
った。
【0052】それゆえ、この発明の目的は、使用クロッ
クに応じて内部データ転送モードを容易に調整すること
ができるSDRAMを提供することである。この発明の
他の目的は、ユーザが認識することなく、容易に用いら
れる動作環境に応じて内部データ転送モードが設定され
るSDRAMを提供することである。
【0053】この発明のさらに他の目的は、ユーザフレ
ンドリーであり、かつメーカにとっても管理の容易なS
DRAMを提供することである。
【0054】
【課題を解決するための手段】この発明に係る同期型半
導体記憶装置は、要約すれば、同期型半導体記憶装置の
動作モードを指定するデータを格納するモードレジスタ
に格納されたデータに従って書込データ転送方式をパイ
プラインモードおよび複数ビットプリフェッチモードの
いずれかに設定するものである。
【0055】すなわち、請求項1に係る同期型半導体記
憶装置は、複数のメモリセルを有するメモリアレイと、
外部からの外部クロック信号を受け、この外部クロック
信号に同期しかつデータ書込サイクルを規定する内部ク
ロック信号を発生する内部クロック発生手段と、データ
書込時メモリアレイの選択メモリセルへ内部クロック信
号に同期してデータを書込むためのデータ書込手段とを
含む。このデータ書込手段は、内部クロック信号の各サ
イクルごとに異なるメモリセルへ異なるデータを書込む
パイプラインモードと内部クロック信号の複数サイクル
を単位として複数のメモリセルへ異なるデータを書込む
プリフェッチモードで動作可能である。
【0056】請求項1に係る同期型半導体記憶装置は、
さらに、この半導体記憶装置の動作速度に関連するデー
タを格納するモードレジスタと、モードレジスタの格納
データに従ってデータ書込手段の動作モードをパイプラ
インモードおよびプリフェッチモードの一方に設定する
モード設定手段を備える。
【0057】請求項2に係る同期型半導体記憶装置は、
請求項1のモードレジスタが、データ読出指示が与えら
れてから有効データが出力されるまでに必要とされる外
部クロック信号のサイクル数を示すレイテンシデータを
格納する。
【0058】請求項3に係る同期型半導体記憶装置は、
請求項1のモードレジスタが、データの入出力を外部ク
ロック信号の一方方向の変化に同期して行なうシングル
レートおよび外部クロック信号の1サイクルで2回行な
うダブルレートの一方を示すデータを格納する。内部ク
ロック発生手段は、外部クロック信号の周波数を2逓倍
する手段を含む。
【0059】請求項4に係る同期型半導体記憶装置は、
請求項1から3のいずれかの装置が、さらに、内部クロ
ック発生手段からの内部クロックの複数サイクルごとに
メモリセルアレイから複数のメモリセルを同時に選択し
てデータ書込手段に選択メモリセルを結合する手段を備
える。
【0060】請求項5に係る同期型半導体記憶装置は、
請求項4のデータ書込手段が、パイプラインモード時は
順次巡回的に活性化されかつプリフェッチモード時内部
クロック信号の複数サイクルを単位として1サイクル内
ですべての選択メモリセルへ順次活性化されかつ1サイ
クル内ですべてが同時に活性状態とされかつ非活性化へ
の移行が同じとなる書込バッファを含む。この書込バッ
ファが、書込データを選択メモリセルへ伝達する。
【0061】請求項6に係る同期型半導体記憶装置は、
請求項5の装置が、さらに、データ書込バッファ各々に
対応して設けられ、外部からの書込データを受けて内部
クロック信号の各サイクルごとに順次活性化されて与え
られた書込データを保持する複数の書込レジスタ手段を
含む。
【0062】モードレジスタに格納された動作速度に関
連するデータに従って、モード設定手段によりデータ書
込手段の動作モードが設定される。この動作速度に関連
するデータは、たとえばCASレイテンシデータまたは
データ入出力レートデータであり、ユーザは、使用時に
おいては必ずモードレジスタに設定する必要である。し
たがって、ユーザは、データ書込手段の動作モードを意
識することなくこの同期型半導体記憶装置の動作速度に
合わせてデータ書込手段を最適な動作モードで動作させ
ることができる。これにより、ユーザは、データ書込手
段の動作モードを意識することなく同期型半導体記憶装
置を利用することができ、その動作速度に応じてデータ
書込手段の動作モードを切換えるため、1種類のチップ
が必要とされるだけであり、製品管理が容易となる。
【0063】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]図1は、この発明の実施の形態1に従
うSDRAMの1ビットのデータ書込に関連する部分の
構成を概略的に示す図である。この図1に示す構成がデ
ータ入出力端子それぞれに対応して設けられる。
【0064】図1において、SDRAMは、各々が行列
状に配列される複数のダイナミック型メモリセルを有す
るメモリアレイ1aa、1ab、1ba、および1bb
を含む。メモリアレイ1aaに対して、バンクアドレス
信号BXの活性化時活性化され、内部ロウアドレス信号
X0−Xj(X0−j)をデコードし、メモリアレイ1
aaのアドレス指定された行(ワード線)を選択状態へ
駆動するためのXデコーダ群2aaと、センスアンプ活
性化信号φSAAの活性化に応答して活性化され、メモ
リアレイ1aaの選択行に接続されるメモリセルのデー
タの検知、増幅およびラッチを行なうセンスアンプ群3
aaと、バンクアドレス信号BYの活性化時活性化さ
れ、内部コラムアドレス信号YE0−YEk(YE0−
k)をデコードし、メモリアレイ1aaのアドレス指定
された列を選択するためのYデコーダ群4aaを含む。
このメモリアレイ1aaにおいて選択された列上のメモ
リセルは、内部データバス5aaに結合される。Xデコ
ーダ群2aaは、メモリアレイの各行(ワード線)に対
応して設けられるXデコーダを含み、センスアンプ群3
aaは、メモリアレイ1aaの各列(ビット線対)に対
応して設けられるセンスアンプを含み、Yデコーダ群4
aaは、メモリアレイ1aaの各列に対応して設けられ
るYデコーダを含む。この「群」の用語の意味について
は以下の説明においても同様である。
【0065】メモリアレイ1abに対して、バンクアド
レス信号BXの活性化時活性化され、内部ロウアドレス
X0−Xjをデコードし、メモリアレイ1abのアドレ
ス指定された行を選択状態へ駆動するためのXデコーダ
群2abと、センスアンプ活性化信号φSAAの活性化
時活性化され、メモリアレイ1abの選択行に接続され
るメモリセルのデータの検知、増幅およびラッチを行な
うセンスアンプ群3abと、アドレス信号BYの活性化
時活性化され、メモリアレイ1abのアドレス指定され
た列を選択するためのYデコーダ群4abが設けられ
る。メモリアレイ1abのYデコーダ群4abにより選
択された列上のメモリセルは内部データバス5abに結
合される。内部データバス5abは、メモリアレイ1a
aに対して設けられた内部データバス5aaと別々に設
けられる。
【0066】メモリアレイ1baに対して、バンクアド
レス信号/BXの活性化時活性化され、内部ロウアドレ
ス信号X0−Xjをデコードし、メモリアレイ1baの
アドレス指定された行を選択状態へ駆動するためのXデ
コーダ群2baと、センスアンプ活性化信号φSABの
活性化時活性化され、メモリアレイ1baの選択行に接
続されるメモリセルのデータの検知、増幅およびラッチ
を行なうセンスアンプ群3baと、バンクアドレス信号
/BYの活性化時活性化され、内部コラムアドレス信号
YE0−YEkをデコードし、メモリアレイ1baのア
ドレス指定された列を選択するためのYデコーダ群4b
aが設けられる。メモリアレイ1baのYデコーダ群4
baにより選択された列上のメモリセルは内部データバ
ス5baに結合される。
【0067】メモリアレイ1bbに対して、バンクアド
レス信号/BXの活性化時活性化され、内部ロウアドレ
ス信号X0−Xjをデコードし、メモリアレイ1bbの
アドレス指定された行を選択状態へ駆動するためのXデ
コーダ群2bbと、センスアンプ活性化信号φSABの
活性化に応答して活性化され、メモリアレイ1bbの選
択行に接続されるメモリセルのデータの検知、増幅およ
びラッチを行なうセンスアンプ群3bbと、バンクアド
レス信号/BYの活性化時活性化され、内部コラムアド
レス信号YO0−YOkをデコードし、メモリアレイ1
bbのアドレス指定された列を選択するためのYデコー
ダ群4bbが設けられる。メモリアレイ1bbのYデコ
ーダ群4bbにより選択された列上のメモリセルは内部
データバス5bbに結合される。この内部データバス5
bbは、メモリアレイ1baに対して設けられた内部デ
ータバス5baと別々に設けられる。
【0068】メモリアレイ1aa、1ab、1ba、お
よび1bbそれぞれにXデコーダ群およびYデコーダ群
を設けることにより、各メモリアレイを互いに独立に選
択状態へ駆動することができ、バンクを実現することが
できる。図1に示す構成においては、メモリアレイ1a
aおよび1abが、バンクアドレス信号BXおよびBY
により選択されるバンクAを構成し、一方メモリアレイ
1baおよび1bbが、バンクアドレス信号/BXおよ
び/BYの活性化に従って活性状態へ駆動されるバンク
Bを構成する。メモリアレイ1aaがバンクAのサブバ
ンクA0を構成し、メモリアレイ1abがバンクAのサ
ブバンクA1を構成し、メモリアレイ1baがバンクB
のサブバンクB0を構成し、メモリアレイ1bbが、バ
ンクBのサブバンクB1を構成する。したがって、この
図1に示すSDRAMは、最大4バンク構成を実現する
ことができる。以下においては、バンクアドレス信号B
Xおよび/BXならびにBYおよび/BYによる2バン
ク構成のSDRAMについて説明する。
【0069】バンクAに対してデータを書込むために、
データ入出力端子6に結合され、入力バッファ活性化信
号φDBAの活性化時このデータ入出力端子6に与えら
れたデータDQiを書込み内部書込データを生成する入
力バッファ7aと、選択信号φSEAに従って入力バッ
ファ7aから与えられたデータの転送経路を切換えるセ
レクタ8aと、レジスタ活性化信号φRWA0の活性化
に応答してセレクタ8aから与えられたデータを取込み
ラッチするライト用レジスタ9aaと、レジスタ活性化
信号φRWA1の活性化に応答してセレクタ8aから伝
達されたデータを取込みラッチするライト用レジスタ9
abと、ライトバッファ活性化信号φWBA0の活性化
に応答してライト用レジスタ9aaから与えられたデー
タを増幅して内部データバス5aaへ伝達するライトバ
ッファ10aaと、ライトバッファ活性化信号φWBA
1の活性化に応答して活性化され、ライト用レジスタ9
abから与えられたデータを増幅する内部データバス5
abに伝達するライトバッファ10abが設けられる。
内部データバス5aaおよび5abには、イコライズ指
示信号φWEQAの活性化時活性化され、内部データバ
ス5aaおよび5abを所定の電位に設定するためのイ
コライズ回路11aが設けられる。また、内部データバ
ス5baおよび5bbに対しても、イコライズ指示信号
φWEQBの活性化時活性化され、内部データバス5b
aおよび5bbを所定電位に設定するためのイコライズ
回路11bが設けられる。
【0070】この図1に示すSDRAMの構成は、先の
図39に示す2ビットプリフェッチ方式のSDRAMの
構成と同じである。書込データ転送を行なうための制御
信号の発生シーケンスがデータ転送モードに応じて切換
えられる。これにより、同一構成を用いてパイプライン
方式SDRAMおよび2ビットプリフェッチ方式SDR
AMを実現する。
【0071】図2は、図1に示すSDRAMの内部信号
を発生する周辺回路の構成を概略的に示す図である。図
2において、この周辺回路は、入力端子12a、12
b、12c、および12dそれぞれに与えられる外部制
御信号ext/RAS、ext/CAS、ext/O
E、およびext/WEを内部クロック信号CLKの立
上がりに同期して取込みそれらの状態を判定し、指定さ
れたコマンドに応じた内部制御信号を発生する制御信号
発生回路13と、制御信号発生回路13からのロウアド
レス取込指示信号φxaの活性化に応答して外部アドレ
ス信号extA0〜Ai(A0−i)を取込み内部ロウ
アドレス信号X0−Xjおよびバンクアドレス信号BX
を発生するXアドレスバッファ14と、制御信号発生回
路13からのコラムアドレス取込指示信号φyaの活性
化に応答して外部アドレス信号extA0−Aiを取込
み内部列アドレス信号を生成するYアドレスバッファ1
5と、内部クロック信号CLKの立上がりに同期して、
このYアドレスバッファ15からの内部列アドレス信号
を取込み内部コラムアドレス信号YE0−YEkおよび
YO0−YOkおよびバンクアドレス信号BYを生成す
るYアドレスオペレーション回路16を含む。
【0072】Yアドレスオペレーション回路16は、そ
の構成は後に説明するが、バーストアドレスカウンタを
含み、Yアドレスバッファ15から与えられた内部コラ
ムアドレス信号を先頭アドレスとして所定のシーケンス
で2クロックサイクルごとに内部コラムアドレス信号Y
E0−YEkおよびYO0−YOkを変化させる。Xア
ドレスバッファ14およびYアドレスバッファ15は、
図39に示す従来のSDRAMにおける構成と同じであ
る。内部クロック信号CLKは、クロック入力端子12
eに与えられる外部クロック信号extCLKを受ける
クロック入力バッファ34から生成される。このクロッ
ク入力バッファ34は、外部クロック信号extCLK
の立上がりに同期しかつ所定の時間幅を有するワンショ
ットのパルス信号を生成して内部クロック信号CLKと
して出力する。
【0073】この周辺回路はさらに、制御信号発生回路
13からのモードレジスタセット指示信号φMの活性化
に応答して外部アドレス信号の所定ビットを取込みCA
Sレイテンシデータおよびバースト長データ等を生成す
るモードレジスタ30を含む。このモードレジスタ30
に格納されるCASレイテンシデータのうち、CASレ
イテンシ4を示す信号MCL4は、このSDRAMのデ
ータ転送モード切換のために用いられる。
【0074】周辺回路は、さらに、制御信号発生回路1
3からのコラム系活性化信号φCの活性化に応答して内
部クロック信号CLKをカウントし、所定のタイミング
でカウントアップ信号を生成するクロックカウンタ17
と、モードレジスタ30からのCASレイテンシ4指示
信号MCL4とバンクアドレス信号BXおよびBYと内
部最下位コラムアドレス信号ビットY0に従って制御信
号発生回路13から与えられる制御信号φW、φO、φ
RおよびφCに従って各内部データ書込転送制御信号φ
WBB0,φWBB1、φWBA0,φWBA1、φR
WB0,φRWB1、φRWA0,φRWA1、φSE
B,φSEB、φDBA,φDBB、φWEQA,φW
EQBを生成する制御信号発生回路32を含む。この制
御信号発生回路32は、モードレジスタ30に格納され
たCASレイテンシが4であるか否かを示すレイテンシ
指示信号(フラグ)MCL4に従って制御信号発生シー
ケンスを切換える。
【0075】制御信号発生回路13から発生される制御
信号φW、φO、φRおよびφCは、先の図39に示す
制御信号発生回路13から発生される制御信号と同じで
ある。すなわち、信号φWは、ライトコマンドが与えら
れたときに活性状態とされる。信号φOは、リードコマ
ンドが与えられたときに活性状態とされ、信号φRは、
アクティブコマンドが与えられたときに活性状態とさ
れ、プリチャージコマンドが与えられたときに非活性状
態とされる。信号φCは、リードコマンドまたはライト
コマンドが与えられたときに、コラム系回路を活性化す
るために活性状態とされる。
【0076】図3は、モードレジスタ30への動作モー
ド指定データ設定動作を示すタイミングチャート図であ
る。図3において、外部クロック信号extCLKの立
上がりエッジにおいて、ロウアドレスストローブ信号/
RAS、コラムアドレスストローブ信号/CAS、およ
びライトイネーブル信号/WEをすべてLレベルに設定
する。この信号の状態の組合せは、モードレジスタセッ
トコマンドと呼ばれ、図2に示す制御信号発生回路13
から、モードレジスタセット指示信号φMが所定期間H
レベルの活性状態とされる。このモードレジスタセット
指示信号φMの活性化に従って、モードレジスタ30
は、外部アドレス信号のうちの特定のアドレスビットA
Dを取込み、指定された動作モードに対応する内部信号
を発生する。この動作モード指定データが指定するモー
ドとしては、前述のようにCASレイテンシ、バースト
長などがある。
【0077】図4は、図2に示すモードレジスタ30の
構成の一例を概略的に示す図である。図4において、モ
ードレジスタ30は、図2に示す制御信号発生回路13
からのモードレジスタセット指示信号φMの活性化に応
答して活性化され、所定のアドレス入力端子に与えられ
た信号Ak、…、Amをデコードするデコーダ30a
と、このデコーダ30aの出力信号をラッチして、CA
Sレイテンシ指示信号MCL1、MCL2、…、MCL
4、…を発生するラッチ30bを含む。このラッチ30
bは、モードレジスタセット指示信号φMを所定時間遅
延する遅延回路31の出力信号の活性化に応答してデコ
ーダ30aの出力信号を取込みかつラッチする。
【0078】ラッチ30bの出力するCASレイテンシ
指示信号MCL1〜MCL4、…は、図2に示すクロッ
クカウンタ17へ与えられる。このクロックカウンタ1
7へはまたモードレジスタ30内に格納されるバースト
長データも与えられる。
【0079】図5は、CASレイテンシと外部クロック
信号の周波数との対応関係を概略的に示す図である。S
DRAMにおいては、データ読出時、センスアンプにラ
ッチされたデータが外部へ読出されるまでに必要とされ
る時間は、ほぼ予め定められている。この時間は、標準
DRAMにおいて、CASアクセス時間tCACと呼ば
れるものに対応する。CASレイテンシが3に設定され
た場合、リードコマンドが与えられてから、外部クロッ
ク信号extCLK1の3クロックサイクル経過後に有
効データQが出力されてサンプリングされる。一方、C
ASレイテンシが4に設定された場合、外部クロック信
号extCLK2の4クロックサイクル経過後に、有効
データQが出力されてサンプリングされる。このリード
コマンドが与えられてから有効データが確定状態となる
までの時間は、ほぼCASアクセス時間tCACに対応
する。したがって、CASレイテンシが3に設定された
場合の外部クロック信号extCLK1の周波数は、C
ASレイテンシが4に設定されるときの外部クロック信
号extCLK2の周波数よりも低い。すなわち、CA
Sレイテンシが4に設定される場合は、高速クロックが
用いられている動作環境に対応し、CASレイテンシが
4より短い値に設定されている場合は、低速クロックが
用いられる動作環境に対応する。したがって、このCA
Sレイテンシが4であるか否かを示す信号MCL4を用
いて、SDRAMの動作モードを2ビットプリフェッチ
方式およびパイプライン方式で切換えることにより、動
作環境に応じた内部データ書込を実現することができ
る。
【0080】すなわち、CASレイテンシ4指示信号M
CL4が活性状態にあり、CASレイテンシが4に設定
されていることを示している場合には、高速クロックが
用いられていることを示しており、2ビットプリフェッ
チ方式でSDRAMを動作させる。一方、このCASレ
イテンシ4指示信号MCL4が非活性状態にあり、CA
Sレイテンシが4よりも短い値に設定されている場合に
は、低速クロックが用いられていることを示しており、
パイプライン方式でSDRAMを動作させる。
【0081】CASレイテンシデータのモードレジスタ
への設定は、SDRAMが用いられる場合に応じてユー
ザが行なう(デフォルト値が用いられてもよい)。この
CASレイテンシ4指示信号MCL4をデータ転送方式
指定信号として利用することにより、ユーザはこのSD
RAMの内部データ転送モードを意識することなく、動
作環境に応じた最適モードでSDRAMを動作させるこ
とができる。次に、図1および図2に示すSDRAMの
動作について、図6および図7に示すタイミングチャー
ト図を参照して説明する。
【0082】まず、図6を参照して、CASレイテンシ
が4に設定され、高速クロックに同期して動作する場合
の動作シーケンスについて説明する。
【0083】クロックサイクル♯0において、外部クロ
ック信号extCLKの立上がりエッジにおいて、外部
のコラムアドレスストローブ信号/CASおよびライト
イネーブル信号/WEがともにLレベルに設定され(ロ
ウアドレスストローブ信号/RASはHレベルであり、
リードコマンドおよびライトコマンドにおいて、ロウア
ドレスストローブ信号は直接関係しないため、図には示
していない。以下においても同様である)、ライトコマ
ンドが与えられ、制御信号発生回路13からの書込活性
化信号/φWが所定期間Lレベルの活性状態となる。一
方、Yアドレスバッファ15が、外部から与えられるア
ドレス信号を取込み、内部コラムアドレス信号を生成す
る。このYアドレスバッファ15からのアドレス信号に
従ってYアドレスオペレーション回路16から内部コラ
ムアドレス信号が生成される。
【0084】今、この内部コラムアドレス信号の最下位
ビットY0が“0”であり、またバンクアドレス信号B
Yが“1”(Hレベル)であり、バンクAが指定され、
かつメモリアレイ1aaに対して先にデータ書込が行な
われることが指定された場合を想定する。このバンクア
ドレス信号BYに従って、制御信号発生回路32からの
入力バッファ活性化信号φDBAがHレベルの活性状態
となる。この入力バッファ活性化信号φDBAは、バー
スト長データで指定されるクロックサイクル期間活性状
態を維持する。この活性状態とされた入力バッファ7a
を介してデータ入出力端子6へ与えられたデータがセレ
クタ8aに与えられる。セレクタ8aは、まず選択信号
φSEA0の活性化に従って入力バッファ7aから与え
られたデータをライト用レジスタ9aaに伝達する。こ
のとき、他方の選択信号φSEA1は非活性状態のLレ
ベルであり、ライト用レジスタ9abへの入力データの
転送は行なわれない。ライト用レジスタ9aaは、レジ
スタ活性化信号φRWA0の活性化に応答してこのセレ
クタ8aから与えられたデータを取込み次いでラッチす
る。この選択信号φSEA0に応答して、ライトバッフ
ァ活性化信号φWBA0が活性状態となり、ライトバッ
ファ10aaが活性化され、ライト用レジスタ9aaに
取込まれラッチされたデータを増幅して内部データバス
5aa上に伝達する。したがって、このデータバス5a
a上には、クロックサイクル♯0において与えられた書
込データD0が伝達される。このとき、メモリアレイ1
aaおよび1abにおいては、Yアドレスオペレーショ
ン回路16からの内部コラムアドレス信号YE0−YE
kおよびYO0−YOkに従ってYデコーダ群4aaお
よび4abがデコード動作を行ない、列選択信号CSL
eおよびCSLoをそれぞれ選択状態へ駆動する。
【0085】クロックサイクル♯1において、書込デー
タD1が確定状態とされる。この書込データD1が入力
バッファ7aを介してセレクタ8aへ与えられる。セレ
クタ8aは、選択信号φSEA1の活性化に従って、こ
の与えられた書込データをライト用レジスタ9abへ与
える。ライト用レジスタ9abは、レジスタ活性化信号
φRWA1に従って取込みラッチする。この選択信号φ
SEA1の活性化に従ってライトバッファ活性化信号φ
WBA1が活性状態へ駆動され、ライトバッファ10a
bは、このライト用レジスタ9abに格納されたデータ
D1を増幅して内部データバス5ab上に伝達する。こ
れにより、データD1がメモリアレイ1abの列選択信
号CSLoにより指定された列により伝達される。ライ
トバッファ10aaおよび10abからメモリアレイ1
aaおよび1abの選択列へのデータ書込までに、2ク
ロックサイクルを利用することができる。
【0086】2ビットのデータD0およびD1の書込が
完了すると、ライトバッファ活性化信号φWBA0およ
びφWBA1が非活性状態へリセットされ、内部データ
バス5aaおよび5abは、イコライズ回路11aによ
り、所定電位(図6においては中間電位)レベルにイコ
ライズされる。
【0087】クロックサイクル♯2において、データD
2が入力バッファ7aを介してセレクタ8aへ与えられ
る。セレクタ8aは、選択信号φSEA0に従ってこの
与えられたデータをライト用レジスタ9aaに伝達す
る。このデータD2は、ライトバッファ活性化信号φW
BA0の活性化に従って活性状態とされたライトバッフ
ァ10aaを介して内部データバス5aa上に伝達され
る。このとき、またYアドレスオペレーション回路16
からは、図示しないバーストアドレスカウンタにより、
そのアドレス信号が変化され、新たなコラムアドレス信
号YE0−YEkおよびYO0−YOkに従って列選択
動作が行なわれ、選択列が内部データバス5aaおよび
5abに接続される。
【0088】クロックサイクル♯3において、データD
3が与えられると、今度は、選択信号φSEA1および
レジスタ活性化信号φRWA1により、書込データがセ
レクタ8aおよびライト用レジスタ9abを介してライ
トバッファ10abに与えられる。ライトバッファ10
abがライトバッファ活性化信号φWBA1の活性化に
応答して活性化され、この与えられたデータD3を増幅
して内部データバス5ab上に伝達する。バースト長が
4であり、バッファ活性化信号φDBAは、クロックサ
イクル♯3において非活性状態となり、新たなライトコ
マンドが与えられないため、データ書込動作が終了す
る。
【0089】選択信号φSEA0およびφSEA1、レ
ジスタ活性化信号φRWA0およびφRWA1、ならび
にライトバッファ活性化信号φDBA0およびφDBA
1の対をなす信号において、いずれが先に活性状態とさ
れるかは、コラムアドレス信号の最下位ビットY0によ
り決定される。内部コラムアドレス信号の最下位ビット
Y0は、メモリアレイ1aaおよび1abを指定するた
めに用いられており、メモリアレイ1aaには、偶数コ
ラムアドレスの列が配置され、メモリアレイ1abに
は、奇数コラムアドレスの列が配置される。Yアドレス
オペレーション回路16から生成される内部コラムアド
レス信号YE0−YEkおよびYO0−YOkは、した
がってYアドレスバッファ15から与えられるコラムア
ドレス信号Y1−Yk+1に対応する。次に、図7を参
照して、CASレイテンシ指示信号MCL4がLレベル
に設定された場合の動作について説明する。このCAS
レイテンシ4指示信号MCL4がLレベルのときには、
このSDRAMのクロック信号は低速であることが示さ
れており、SDRAMはパイプライン動作を行なう。な
お、図7に示す動作波形においても、バンクAが指定さ
れ、またコラムアドレスビットY0がLレベル
(“0”)に設定され、先頭アドレスとして偶数コラム
アドレスが指定された場合の動作が示される。
【0090】クロックサイクル♯0においては、コラム
アドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブ
ル信号/WEがともにLレベルに設定され、ライトコマ
ンドが与えられる。このライトコマンドに従って書込指
示信号/φWが活性状態のLレベルに立下がり、列選択
動作が始まる。この書込指示信号/φWの活性化に従っ
て、最下位コラムアドレス信号ビットY0に従って入力
バッファ7aに対するバッファ活性化信号φDBAが活
性状態とされる。この動作は、先の2ビットプリフェッ
チ方式の動作と同じである。
【0091】次に、最下位コラムアドレス信号ビットY
0の値に従って、図2に示す制御信号発生回路32か
ら、選択信号φSEA0が所定期間活性状態とされ、次
いでレジスタ活性化信号φRWA0が活性状態とされ
る。すなわち、セレクタ8aが、入力バッファ7aを介
して与えられた書込データをライト用レジスタ9aaに
転送してそこに格納する。次いで、ライトバッファ活性
化信号φDBA0が活性状態とされ、ライトバッファ1
0aaが、ライト用レジスタ9aaに格納されたデータ
を増幅して内部データバス5aa上に伝達する。クロッ
クサイクル♯0においては、Yアドレスオペレーション
回路16からの内部コラムアドレス信号YE0−YEk
およびYO0−YOkに従ってYデコーダ群4aaおよ
び4abが列選択動作を行なっており、対応の選択信号
CSLeおよびCSLoが活性状態となる。これによ
り、ライトバッファ5aaからの転送データD0がメモ
リアレイ1aaの選択列上に伝達される。
【0092】クロックサイクル♯1に入ると、ライトバ
ッファ活性化信号φWBA0が非活性状態とされ、ライ
トバッファ10aaは、出力ハイインピーダンス状態と
なる。メモリアレイ1aaにおいては、列選択信号CS
Leが活性状態にあり、選択メモリセルが内部データバ
ス5aaに結合される。しかしながら、この選択列上の
メモリセルのデータはセンスアンプ群3aaに含まれる
センスアンプによりラッチされており、書込データの変
化は生じない。また、メモリアレイ1abにおいても、
選択列が内部データバス5abに接続され、選択列のメ
モリセルデータがセンスアンプ群3abに含まれる対応
のセンスアンプによりラッチされた状態にある(ライト
バッファ10abは出力ハイインピーダンス状態)。ク
ロックサイクル♯1においては、制御信号発生回路32
からの選択信号φSEA1が活性状態となり、次いでレ
ジスタ活性化信号φWBA1が活性状態となる。これに
より、入力バッファ7aを介して与えられた書込データ
がセレクタ8aを介してライト用レジスタ9abに格納
される。次いで、ライトバッファ活性化信号φWBA1
が活性状態となり、ライトバッファ10abがライト用
レジスタ9abに格納されたデータを増幅して内部デー
タバス5ab上に伝達し、次いでメモリアレイ1abの
選択列上に伝達する。センスアンプ群3abの対応のセ
ンスアンプによりラッチされていたメモリセルデータが
この書込データに応じて変化し、データ書込が完了す
る。
【0093】2クロックサイクルが完了すると、Yアド
レスオペレーション回路16からの内部コラムアドレス
信号YE0−YEkおよびYO0−YOkが変化し、一
旦イコライズ回路11aが活性化され、内部データバス
5aaおよび5abが所定の電位に設定される。次い
で、再びYデコーダ群4aaおよび4abが列選択動作
を行ないメモリアレイ1aaおよび1abにおいて対応
の列を選択状態へ駆動する。このクロックサイクル♯2
においては、選択信号φSEA0が活性状態とされ、次
いでレジスタ活性化信号φRWA0が活性状態とされ
る。これにより与えられた書込データD2が入力バッフ
ァ7a、セレクタ8aを介してライト用レジスタ9aa
に格納される。次いで、ライトバッファ活性化信号φW
BA0が活性状態となり、ライトバッファ10aaがこ
のライト用レジスタ9aaに格納されたデータD2を増
幅して内部データバス5aa上に伝達し、次いで、この
内部データバス5aa上の書込データがメモリアレイ1
aaの選択メモリセルに書込まれる。
【0094】クロックサイクル♯2においてデータD2
の書込が完了すると、再びライトバッファ活性化信号φ
WBA0が非活性状態とされる。クロックサイクル♯3
においては、選択信号φSEA1およびレジスタ活性化
信号φRWA1が活性状態とされ、次いでライトバッフ
ァ活性化信号φWBA1が活性状態となり、データD3
がセレクタ8a、ライト用レジスタ9ab、およびライ
トバッファ10abを介して内部データバス5ab上に
伝達され、メモリアレイ1abの選択メモリセルに書込
まれる。バースト長が4であり、4ビットデータ(1つ
の端子について)の書込が完了すると、入力バッファ活
性化信号φDBAがLレベルの非活性状態となり、デー
タ書込動作が完了する。Yアドレスオペレーション回路
16も非活性状態となり、メモリアレイ1aaおよび1
abの選択列が非活性状態へ移行する。
【0095】この図7に示すパイプライン動作において
は、2クロックサイクル単位でメモリアレイ1aaおよ
び1abの列選択動作が行なわれている。ライトバッフ
ァ10aaおよび10abが各クロックサイクルごとに
交互に活性状態へ駆動されている。したがって、2ビッ
トプリフェッチ方式と単にライトバッファ10aaおよ
び10abの活性化タイミングを異ならせることで、2
ビットプリフェッチ方式およびパイプライン方式いずれ
をも大幅な装置変更を伴うことなく実現することができ
る。
【0096】なお上述の説明においては、バンクAが選
択された場合の動作について説明しているが、バンクB
が選択された場合も同様である。また、最下位コラムア
ドレス信号ビットY0が“1”(Hレベル)の場合に
は、メモリアレイ1abに対するデータ書込がメモリア
レイ1aaに対するデータ書込よりも先に行なわれる。
【0097】ここでは、データ転送を2ビットプリフェ
ッチ方式およびパイプライン方式として説明している
が、パイプライン方式は、データを順次クロック信号に
従って伝達しているだけであり、一方、2ビットプリフ
ェッチ方式は、2ビットのデータを2クロックサイクル
にわたって書込んでいる。すなわち、クロックサイクル
が速くなると、プリフェッチするビット数を増加させ、
応じて、データ書込に利用するクロックサイクル数を増
加させている。これにより、動作サイクルに応じて正確
なデータの書込を行なうことが可能となる。また、ライ
トバッファ1aaを介してデータを書込み、このライト
バッファ1aaの非活性化への移行からライトバッファ
1abの活性化までの間の期間を利用して、次の書込デ
ータのライト用レジスタ9abへの転送を行なってお
り、同様、レジスタ9aaおよび9abを交互に利用す
ることにより、パイプライン態様で高速にデータを書込
むことができる。また、CASレイテンシが3以下に設
定された場合(各信号MCL4がLレベルのとき)、大
きな駆動力を有するライトバッファは各クロックサイク
ルにおいて一方のみが活性状態とされているだけであ
り、ライトバッファにおける消費電流を低減することが
できる。次に各部の構成について説明する。
【0098】図8は、図2に示すクロックカウンタ17
の構成を概略的に示す図である。図8において、クロッ
クカウンタ17は、コラム系活性化信号φCまたは書込
指示信号φWの活性化に応答して起動され、バースト長
データ信号BSTの指定するクロックサイクル期間をカ
ウントし、そのカウントアップ時カウントアップ信号φ
BSTを出力するバースト長カウンタ17aと、レイテ
ンシデータ信号MCLが指定するクロックサイクル期間
このバースト長カウンタ17aのカウントアップ信号を
遅延するレイテンシカウンタ17bを含む。このバース
ト長カウンタ17aおよびレイテンシカウンタ17bへ
は、内部クロック信号CLKが与えられる。バースト長
データ信号BSTおよびCASレイテンシデータ信号M
CLは、ともに図2に示すモードレジスタ30から出力
される。バースト長カウンタ17aおよびレイテンシカ
ウンタ17bは、それぞれシフトレジスタで構成され、
内部クロック信号CLKに同期してその取込んだコラム
系活性化信号φCを転送する。このバースト長カウンタ
17aおよびレイテンシカウンタ17bの出力信号は、
図2に示す制御信号発生回路32へ与えられる。
【0099】図9は、入力バッファ活性化信号発生部の
構成を概略的に示す図である。この図9に示す入力バッ
ファ活性化信号φDBAおよびφDBBを発生する部分
は、図2に示す制御信号発生回路32に含まれる。
【0100】図9において、入力バッファ活性化信号発
生部は、書込モード指示信号φWの活性化に応答してセ
ットされかつ図8に示すバースト長カウンタ17aから
のカウントアップ信号φBSTの活性化に応答してリセ
ットされるセット/リセットフリップフロップ32a
と、このセット/リセットフリップフロップ32aの出
力Qからの信号φDBとバンクアドレス信号BYを受け
るAND回路32bと、信号φDBとバンクアドレス信
号/BYを受けるAND回路32cを含む。AND回路
32bから入力バッファ活性化信号φDBAが出力さ
れ、AND回路32cから入力バッファ活性化信号φD
BBが出力される。次に、この図9に示す入力バッファ
活性化信号発生部の動作を図10に示すタイミングチャ
ート図を参照して説明する。
【0101】図10を参照して、クロックサイクル♯0
においてライトコマンドが与えられるとデータ書込指示
信号φWが所定期間Hレベルの活性状態となり、セット
/リセットフリップフロップ32aがセットされ、信号
φDBがHレベルに立上がる。一方、図8に示すバース
ト長カウンタ17aは、このライトコマンドにより発生
されたコラム系活性化信号φCに従ってカウント動作を
行なっている。指定されたバースト長が4の場合、4ク
ロックサイクルをカウントすると、クロックサイクル♯
3において、図8に示すバースト長カウンタ17aから
のカウントアップ信号φBSTがHレベルに立上がり、
応じてセット/リセットフリップフロップ32aがリセ
ットされ、信号φDBがLレベルに立下がる。入力バッ
ファ活性化信号φDBAおよびφDBBの一方が、バン
クアドレス信号BYおよび/BYおよび信号φDBに従
ってHレベルの活性状態とされており、選択バンクに対
するデータ書込がクロックサイクル♯3において完了す
る(バースト長が4である)。
【0102】なお、図9に示す構成においては、図8に
示すバースト長カウンタ17aからのカウントアップ信
号φBSTがセット/リセットフリップフロップ32a
へ与えられている。しかしながら、確実にクロックサイ
クル♯3において与えられたデータを取込むため、この
カウントアップ信号φBSTに従ってワンショットのパ
ルス信号を発生し、このワンショットパルス信号が所定
期間遅延されてセット/リセットフリップフロップ32
aへ与えられてもよい。この場合の遅延時間は、クロッ
クサイクル♯3において与えられた書込データが入力バ
ッファにより取込まれ、セレクタを介してライト用レジ
スタに転送するまでに必要とされる期間である。
【0103】またこれに代えて、バースト長カウンタ1
7a(図8参照)は、内部クロック信号CLKの立下が
りをカウントしており、この内部クロック信号CLKの
立下がりがバースト長に等しい数カウントされたときに
カウントアップ信号φBSTが出力されるように構成さ
れてもよい。
【0104】バースト長カウンタ17a(図8参照)
は、活性状態のコラム系活性化信号φCが与えられると
そのカウントアップ信号φBSTをリセットする。した
がって、クロックサイクル♯3においてライトコマンド
が与えられると、再びこのライトコマンドに従ってデー
タは連続的に書込まれる。
【0105】図11は、セレクタに与えられる選択信号
発生部の構成を示す図である。図11に示す選択信号発
生部は、図2に示す制御信号発生回路32に含まれる。
また、この図11においては、バンクAに対する選択信
号φSEA0およびφSEA1を発生する部分の構成を
示す。バンクBの選択信号φSEB0およびφSEB1
の発生部分も同様の構成を用いて実現される。図11に
おいて、選択信号発生部32dは、最下位内部コラムア
ドレス信号Y0を受けるインバータ32daと、書込動
作指示信号φWの活性化に応答して導通し、Yアドレス
バッファ15から与えられる最下位コラムアドレス信号
ビットY0およびインバータ32daの出力信号をそれ
ぞれノードNaおよびNbへ伝達するnチャネルMOS
トランジスタで構成されるトランスファゲート32db
および32dcと、ノードNaおよびNb上の信号電位
をラッチするためのNAND回路32dbおよび32d
eを含む。NAND回路32ddは、その一方入力がノ
ードNaに接続され、その他方入力がNAND回路32
deの出力ノードに結合される。NAND回路32de
は、その一方入力がノードNbに接続され、その他方入
力ノードがNAND回路32ddの出力ノードに結合さ
れる。
【0106】選択信号発生部32dは、さらに、NAN
D回路32dbの出力信号と内部クロック信号CLKの
反転信号/CLKを受けるNAND回路32dfと、N
AND回路32deの出力信号と反転内部クロック信号
/CLKを受けるNAND回路32dgと、NAND回
路32dfおよび32dgの出力信号をラッチするため
のNAND回路32dhおよび32diを含む。NAN
D回路32dhの一方入力は、NAND回路32dfの
出力ノードに結合され、その他方入力ノードはNAND
回路32diの出力ノードに結合される。NAND回路
32diは、その一方入力がNAND回路32dgの出
力ノードに結合され、その他方入力ノードがNAND回
路32dhの出力ノードに結合される。
【0107】選択信号発生部32dは、さらに、NAN
D回路32dhの出力信号と書込動作活性化信号WDE
と内部クロック信号CLKを受けるNAND回路32d
jと、NAND回路32jiの出力信号と書込動作活性
化信号WDEと内部クロック信号CLKを受けるNAN
D回路32dkと、書込動作指示信号の反転信号/φW
がHレベルのときに導通し、NAND回路32dkおよ
び32djの出力信号をそれぞれノードNaおよびNb
に伝達するnチャネルMOSトランジスタで構成される
トランスファゲート32dlおよび32dmと、ノード
Na上の信号電位を反転して選択信号φSEA0を生成
するインバータ32dnと、ノードNb上の信号電位を
反転して選択信号φSEA1を生成するインバータ32
doを含む。次に、この図11に示す選択信号発生回路
32dの動作を図12に示すタイミングチャート図を参
照して説明する。
【0108】クロックサイクル♯0において、ライトコ
マンドが与えられ、書込動作指示信号φWが所定期間活
性状態のHレベルとされる。このライトコマンドと同時
に与えられたアドレス信号に従ってコラムアドレス信号
の最下位ビットY0が取込まれる。図12においては、
この最下位コラムアドレス信号ビットY0がLレベル
(“0”)に設定された場合の動作が示される。この書
込動作指示信号φWがHレベルの活性状態となると、ト
ランスファゲート32dbおよび32dcがオン状態、
トランスファゲート32dlおよび32dmがオフ状態
となり、このビットY0およびインバータ32daの出
力信号がノードNaおよびNbに伝達される。ノードN
aおよびNbの信号電位は、NAND回路32ddおよ
び32deにより構成されるラッチ回路によりラッチさ
れる。最下位コラムアドレス信号ビットY0がLレベル
であり、ノードNaがLレベル、ノードNbがHレベル
にそれぞれ設定される。このノードNaのLレベルの信
号電位により、NAND回路32ddの出力信号がHレ
ベルとなり、ノードNcが先の状態からHレベルに固定
され、一方、ノードNdはLレベルに設定される。内部
クロック信号/CLKはLレベルであり、NAND回路
32dfおよび32dgの出力信号はHレベルである。
【0109】内部クロック信号CLKがLレベルに立下
がると、書込動作指示信号φWも応じてLレベルに立下
がり、トランスファゲート32dbおよび32dcがオ
フ状態となり、一方トランスファゲート32dlおよび
32dmがオン状態となる。この状態においては、内部
クロック信号CLKがLレベルであり、NAND回路3
2djおよび32dkの出力信号がともにHレベルとな
り、ノードNaおよびNbが、ともにHレベルに固定さ
れる。このノードNa上の信号電位がインバータ32d
nにより反転される。したがって、最初に選択信号φS
EA0がこの内部ノードNa上のLレベルに従ってHレ
ベルに設定される。ノードNbはHレベルにあり、選択
信号φSEA1はLレベルを保持する。
【0110】内部クロック信号CLKがLレベルに立下
がると、一方内部クロック信号/CLKがHレベルとな
り、ノードNcおよびNd上の信号電位がNAND回路
32dfおよび32dgにより反転されてNAND回路
32dhおよび32diに伝達されてラッチされる。し
たがって、この内部クロック信号CLKの立下がりに応
答して、ノードNeの信号電位が、ノードNcのHレベ
ルの信号に従ってHレベルに設定される。一方、ノード
NfはLレベルに設定される。この状態は、内部クロッ
ク信号/CLKが再びHレベルに変化するまで維持され
る。
【0111】クロックサイクル♯1において、内部クロ
ック信号CLKが再びHレベルとなると、NAND回路
32djおよび32dkがインバータとして作用し、N
AND回路32djの出力信号がノードNe上の信号電
位のHレベルに従ってLレベルとなり、ノードNg上の
Hレベルの信号電位はトランスファゲート32dmを介
してノードNbに伝達される。したがって、クロックサ
イクル♯1においては、選択信号φSEA1が所定期間
Hレベルへ立上がる。内部ノードNaの電位はHレベル
であり(NAND回路32dkの出力信号はHレベ
ル)、選択信号φSEA0はLレベルを維持する。
【0112】このクロックサイクル♯1におけるノード
NaおよびNb上のHレベルの信号およびLレベルの信
号がNAND回路32ddおよび32deによりラッチ
される。したがって、このクロックサイクル♯1におい
て、ノードNcの電位がLレベルに立下がり、ノードN
dの電位はHレベルとなる。内部クロック信号/CLK
がHレベルに立上がると、NAND回路32dfおよび
32dgがインバータとして作用し、ノードNcおよび
Nd上の信号電位をNAND回路32dhおよび32d
iに伝達する。したがって、クロックサイクル♯1にお
いて内部クロック信号CLKの立下がりに応答してノー
ドNeの信号電位がHレベルからLレベルに立下がり、
ノードNfの電位がHレベルとなる。この内部クロック
信号CLKがLレベルの期間、NAND回路32djお
よび32dkの出力信号はHレベルであり、選択信号φ
SEA0およびφSEA1がLレベルを維持する。
【0113】クロックサイクル♯2において、内部クロ
ック信号CLKが再びHレベルに立上がると、NAND
回路32djおよび32dkがインバータとして作用
し、ノードNeおよびNf上の信号電位がノードNaお
よびNbに伝達される。したがって、このクロックサイ
クル♯2においては、ノードNaがLレベルとなり、一
方ノードNbがHレベルを維持する。したがって、クロ
ックサイクル♯2において、再び選択信号φSEA0が
出力される。
【0114】再び先のクロックサイクル♯0および♯1
と同様の動作が行なわれ、クロックサイクル♯3におい
ては、選択信号φSEA1が所定期間Hレベルの活性状
態とされる。書込動作活性化信号WDEは、ライトコマ
ンドが与えられてからバースト長で示すクロックサイク
ルが経過した後にLレベルの非活性状態となる。したが
って、クロックサイクル♯4において、この書込動作活
性化信号WDEがLレベルの活性状態となり、NAND
回路32djおよび32dkの出力信号がHレベルに固
定される。これにより、ノードNaおよびNbがHレベ
ルとなり、NAND回路32ddおよび32deで構成
されるラッチがクロックサイクル♯3の状態を維持す
る。NAND回路32dfおよび32dgは、内部クロ
ック信号/CLKに従ってノードNcおよびNdの信号
電位を反転して伝達する。したがって、ノードNeおよ
びNfもクロックサイクル♯3において内部クロック信
号CLKの立下がりに同期して、内部ノードNcおよび
Ndの状態に対応する電位レベルに設定され、以降その
状態を保持する。
【0115】上述のように、ライトコマンドが与えられ
たサイクルにおいてのみ最下位コラムアドレス信号ビッ
トY0を取込み、選択信号φSEA0およびφSEA1
のいずれを先に活性状態へ駆動するかを決定する。この
最下位コラムアドレス信号ビットY0を取込んだ後に
は、リング型シフトレジスタを構成し、クロック信号C
LKおよび/CLKに従って循環的に伝達することによ
り、選択信号φSEA0およびφSEA1を、各クロッ
クサイクル毎に交互に活性状態とすることができる。
【0116】図13は、図11に示す書込動作活性化信
号WDEを発生する部分の構成を概略的に示す図であ
る。図13において、書込動作活性化信号発生部32e
は、バースト長カウンタからのカウントアップ信号φB
STを内部クロック信号CLKに従ってシフトして1ク
ロックサイクル遅延するシフト回路32eaと、シフト
回路32eaの出力信号の立上がりに応答して所定の時
間幅を有するワンショットパルス信号φPを発生するワ
ンショットパルス発生回路32ebと、書込動作指示信
号φWの活性化に応答してセットされてかつワンショッ
トパルス発生回路32ebからのワンショットパルス信
号φPに応答してリセットされるセット/リセットフリ
ップフロップ32ecを含む。このセット/リセットフ
リップフロップ32ecの出力Qから書込動作活性化信
号WDEが出力される。次に、この図13に示す書込動
作活性化信号発生部の動作を図14に示すタイミングチ
ャート図を参照して説明する。
【0117】クロックサイクル♯0においてライトコマ
ンドが与えられると、書込動作指示信号φWが所定期間
Hレベルの活性状態となる。この書込動作指示信号φW
の活性化に応答してセット/リセットフリップフロップ
32ecがセットされ、書込動作活性化信号WDEがH
レベルに立上がる。また、バースト長カウンタが、この
書込動作指示信号φWの活性化に応答して起動され、バ
ースト長のクロックサイクルをカウントする。ライトコ
マンドが与えられてから4クロックサイクル目のクロッ
クサイクル♯3において、バースト長カウンタからのカ
ウントアップ信号φBSTがHレベルに立上がる。シフ
ト回路32eaは、このカウントアップ信号φBSTを
1クロックサイクル遅延する。したがって、このシフト
回路32eaからは、クロックサイクル♯4においてH
レベルに立上がる信号が出力される。ワンショットパル
ス発生回路32ebが、このシフト回路32eaの出力
信号の立上がりに応答してワンショットのパルス信号φ
Pを出力する。このワンショットパルス信号φPによ
り、セット/リセットフリップフロップ32ecがリセ
ットされ、書込動作活性化信号WDEがLレベルの非活
性状態となる。
【0118】このバースト長データが規定する期間の
み、交互に選択信号を発生して、ライト用レジスタへ交
互にデータを書込むことができる。
【0119】図15は、このライト用レジスタ活性化信
号発生部の構成を概略的に示す図である。図15におい
ては、ライト用レジスタ活性化信号φRWA0に対する
部分の構成を示す。図15において、ライト用レジスタ
活性化信号発生部は、選択信号φSEA0の立上がりに
応答して所定の時間Hレベルとなるワンショットのパル
ス信号を発生するワンショットパルス発生回路32fを
含む。このワンショットパルス発生回路32fからレジ
スタ活性化信号φRWA0が出力される。選択信号φS
EA1に対しても、同様のワンショットパルス発生回路
が設けられ、ライト用レジスタ信号φRWA1がこの選
択信号φSEA1に従って所定時間活性状態とされる。
したがって、セレクタにより書込データが伝達されたと
き、レジスタが与えられたデータを取込み、このライト
用レジスタ信号φRWA0が非活性状態となるとレジス
タはラッチ状態となる。
【0120】図16は、ライトバッファリセット信号発
生部の構成を示す図である。この図16に示すリセット
信号発生部32gからのリセット信号WRSTに従っ
て、ライトバッファがリセットされる。
【0121】図16において、リセット信号発生部32
gは、書込動作活性化信号WDEを受けるインバータ3
2gaと、インバータ32gaの出力信号と内部クロッ
ク信号/CLKを受けるNAND回路32gbと、書込
動作活性化信号WDEと内部クロック信号/CLKを受
けるNAND回路32gcと、NAND回路32gbお
よび32gcの出力信号をラッチするためのNAND回
路32gdおよび32geを含む。NAND回路32g
dはその一方入力にNAND回路32gdの出力信号を
受け、その他方入力に、NAND回路32geの出力信
号を受ける。NAND回路32geは、その一方入力に
NAND回路32gcの出力信号を受け、その他方入力
にNAND回路32gdの出力信号を受ける。
【0122】リセット信号発生部32gは、さらに、N
AND回路32geの出力信号とノードN10上の信号
とを受けるNAND回路32gfと、NAND回路32
gfの出力信号を受けるインバータ32ggと、インバ
ータ32ggの出力信号と内部クロック信号CLKを受
けるNAND回路32ghと、NAND回路32gfの
出力信号と内部クロック信号CLKを受けるNAND回
路32giと、NAND回路32ghおよび32giの
信号をラッチするためのNAND回路32gjおよび3
2gkを含む。NAND回路32gjは、その一方入力
がNAND回路32ghの出力ノードN3に結合され、
その他方入力がNAND回路32gkの出力ノードN6
に結合される。NAND回路32gkは、その一方入力
がNAND回路32giの出力ノードN4に接続され、
その他方入力がNAND回路32gjの出力ノードN5
に結合される。
【0123】リセット信号発生部32gは、さらに、N
AND回路32gjの出力信号と内部クロック信号/C
LKを受けるNAND回路32glと、NAND回路3
2gkの出力信号と内部クロック信号/CLKを受ける
NAND回路32gmと、このNAND回路32glお
よび32gmの出力信号をラッチするためのNAND回
路32gnおよび32goを含む。NAND回路32g
nは、その一方入力がNAND回路32glの出力ノー
ドN7に接続され、その他方入力がNAND回路32g
oの出力ノードN10に接続される。NAND回路32
goは、その一方入力がNAND回路32gmの出力ノ
ードN8に接続され、その他方入力がNAND回路32
gnの出力ノードN9に結合される。
【0124】リセット信号発生部32gは、さらに、ノ
ードN1上の信号と内部クロック信号CLKを受けるA
ND回路32gpと、ノードN1上の信号とNAND回
路32gnの出力信号とNAND回路32gkの出力信
号とを受けるAND回路32gqと、CASレイテンシ
4指示信号MCL4に従ってNAND回路32gpおよ
び32gqの出力信号の一方を選択してライトバッファ
リセット信号WRSTを出力する選択回路32grを含
む。この選択回路32grは、CASレイテンシ4指示
信号MCL4がLレベルにあり、CASレイテンシが4
より短いことを示すときには、AND回路32gpの出
力信号を選択する。CASレイテンシ4指示信号MCL
4がHレベルの活性状態のときには、この選択回路32
grは、AND回路32gqの出力信号を選択する。次
に、この図16に示すリセット信号発生部32gの動作
について、図17に示すタイミングチャート図を参照し
て説明する。
【0125】NAND回路32gb、32gc、32g
dおよび32geは、内部クロック信号/CLKがHレ
ベルのときにその入力に与えられた信号を取込みかつ出
力するとともに、この内部クロック信号/CLKがLレ
ベルとなるとラッチ状態となる。したがって、このNA
ND回路32gb〜32geの出力ノードN1の信号電
位は、内部クロック信号/CLKの1サイクルごとに、
書込動作活性化信号WDEの信号状態に応じて変化す
る。
【0126】今、クロックサイクル♯0においてライト
コマンドが与えられると、このクロックサイクル♯0に
おいて書込動作活性化信号WDEがHレベルの活性状態
となる。このライトコマンドが与えられる前の時点にお
いては、書込動作活性化信号WDEはLレベルであり、
ノードN1の信号電位はLレベル、したがってノードN
2の信号電位はNAND回路32gfによりHレベルに
ある。このノードN2上の信号電位は、内部クロック信
号CLKおよび/CLKに従って順次伝達される。した
がってノードN10へは、1クロックサイクル遅れてノ
ードN2の電位が伝達される。したがって、ノードN3
上の信号電位はHレベル、ノードN5の信号電位はLレ
ベル、ノードN9上の信号電位はLレベルであり、ノー
ドN10上の信号電位はHレベルである。
【0127】書込動作活性化信号WDEがHレベルとな
り、次いでクロックサイクル♯0において、内部クロッ
ク信号CLKがLレベルに立下がり、内部クロック信号
/CLKがHレベルとなると、このHレベルの書込動作
活性化信号がノードN1上に伝達され、ノードN1の信
号電位がHレベルに立上がる。ノードN10の電位はH
レベルであるため、このノードN1上の信号電位の立上
がりに従ってNAND回路32gfの出力信号がLレベ
ルとなり、ノードN2の信号電位がLレベルとなる。内
部クロック信号CLKはLレベルであるため、NAND
回路32ghおよび32giの出力信号はHレベルであ
り、このノードN2上のLレベルの信号電位の伝搬は行
なわれない。
【0128】クロックサイクル♯1において、内部クロ
ック信号CLKがHレベルに立上がると、NAND回路
32ghおよび32giがインバータとして機能し、こ
のノードN2上の信号電位を伝達し、NAND回路32
gjおよび32gkによりラッチされる。応じて、ノー
ドN3の信号電位がLレベルとなると、NAND回路3
2gjの出力ノードN5の電位がHレベルに立上がり、
一方ノードN6の信号電位がLレベルに立下がる。ノー
ドN3の信号電位は、内部クロック信号CLKがLレベ
ルに立下がるとHレベルに立上がる。このノードN5上
の信号電位がHレベルに立上がるとき、内部クロック信
号/CLKはLレベルにあり、NAND回路32glお
よび32gmの出力信号はHレベルであり、この信号の
伝搬は停止される。
【0129】クロックサイクル♯1において、内部クロ
ック信号CLKがLレベルに立下がり、内部クロック信
号/CLKがHレベルに立上がると、このノードN5お
よびN6上の信号電位がNAND回路32glおよび3
2gmを介してNAND回路32gnおよび32goに
伝達されてラッチされる。応じてノードN9上の信号電
位がノードN5上の信号電位に応じてHレベルに立上が
る。このノードN9上の信号電位がHレベルに立上がる
と、ノードN10の信号電位はLレベルとなり、応じて
ノードN2上の信号電位がHレベルに立上がる。
【0130】以降、ノードN2の信号電位は、内部クロ
ック信号CLKの半クロックサイクル遅れてノードN6
に伝達され、ノードN6上の信号電位が内部クロック信
号CLKの半クロックサイクル遅れてノードN10に伝
達される。したがって、クロックサイクル♯2において
ノードN5がLレベルとなり、クロックサイクル♯3に
おいて、ノードN5上の信号電位がHレベルとなる。一
方、ノードN9上へは、このノードN5の信号電位が内
部クロック信号CLKの半クロックサイクル遅れて伝達
される。
【0131】新たに設定されたバースト長期間が完了す
ると、書込動作活性化信号WDEがクロックサイクル♯
4においてLレベルの非活性状態に立下がる。このクロ
ックサイクル♯4において、内部クロック信号CLKの
立下がりに従ってLレベルの信号電位がノードN1に伝
達され、ノードN2の電位がHレベルに設定され、この
リセット発生部32gがリセットされる。
【0132】AND回路32gpは、内部クロック信号
CLKとノードN1上の信号電位を受けている。したが
って、AND回路32gPの出力信号は、クロックサイ
クル♯1、♯2、♯3および♯4それぞれにおいて、内
部クロック信号CLKの立上がりに同期してHレベルに
立上がる。一方、AND回路32gqは、ノードN1上
の信号電位とノードN9上の信号電位とノードN6上の
信号電位とを受けている。ノードN6上の信号電位はノ
ードN5上の信号電位と相補な論理の信号電位となる。
したがって、このAND回路32gqからの出力信号
は、クロックサイクル♯2および♯4において、内部ク
ロック信号CLKの立上がりに同期してHレベルとな
る。
【0133】選択回路32grは、CASレイテンシ4
指示信号MCL4がたとえばLレベルにあり、CASレ
イテンシが4より短いことを示している場合には、AN
D回路32gpの出力信号を選択し、一方、CASレイ
テンシが4に設定されており、CASレイテンシ4指示
信号MCL4がたとえばHレベルのときには、AND回
路32gqの出力信号を選択する。したがって、CAS
レイテンシが4より短い場合には、各クロックサイクル
において、ライトバッファのリセットが行なわれ、一
方、CASレイテンシが4に設定された場合には2サイ
クルごとにライトバッファのリセットが行なわれる。
【0134】図18は、ライトバッファ活性化信号発生
部の構成を概略的に示す図である。図18においてライ
トバッファ活性化信号発生部32hは、選択信号φSE
A0に応答してライトバッファ活性化信号φWBA0を
発生するライトバッファ制御回路32haと、選択信号
φSEA1に従ってライトバッファ活性化信号φWBA
1を発生するライトバッファ制御回路32hbを含む。
このライトバッファ制御回路32haおよび32hbは
同じ構成を備えているため、図18においては、ライト
バッファ制御回路32haの内部構成のみを具体的に示
す。
【0135】ライトバッファ制御回路32haは、選択
信号φSEA0を受けるインバータ32haaと、リセ
ット信号WRSTを受けるインバータ32habと、イ
ンバータ32haaの出力信号を一方入力に受けるNA
ND回路32hacと、インバータ32habの出力信
号を一方入力に受けるNAND回路32hadを含む。
NAND回路32hacの出力信号はNAND回路32
hadの他方入力へ与えられる。NAND回路32ha
dの出力信号はNAND回路32hacの他方入力へ与
えられる。NAND回路32hacからライトバッファ
活性化信号φWBA0が出力される。このライトバッフ
ァ制御回路32haは、選択信号φSEA0によりセッ
トされ、リセット信号WRSTによりリセットされるセ
ット/リセットフリップフロップの構成と等価である。
次に、この図18に示すライトバッファ活性制御信号発
生部の動作を、図19に示すタイミングチャート図を参
照して説明する。
【0136】クロックサイクル♯0においてライトコマ
ンドが与えられると、そのクロックサイクル♯0から書
込動作活性化信号WDEがHレベルの活性状態となる。
この書込動作活性化信号WDEの活性化に従って、選択
信号φSEA0およびφSEA1が各クロックサイクル
ごとに交互に所定期間活性状態へ駆動される。CASレ
イテンシが4より短い場合には、CASレイテンシ4指
示信号MCL4がたとえばLレベルの非活性状態とさ
れ、リセット信号WRSTがクロックサイクル♯1、♯
2、♯3および♯4においてそれぞれ所定期間活性状態
とされる。選択信号φSEA0の活性化に従って、イン
バータ32haaの出力信号がHレベルからLレベルに
立下がり、応じてNAND回路32hacの出力するラ
イトバッファ活性化信号φWBA0がHレベルの活性状
態へ駆動される。
【0137】クロックサイクル♯1において、リセット
信号WRSTが所定期間Hレベルの活性状態とされる
と、応じてNAND回路32hadの出力信号がHレベ
ルとなり、NAND回路32hacからのライトバッフ
ァ活性化信号φWBA0がLレベルに立下がる。クロッ
クサイクル♯1において、選択信号φSEA1がHレベ
ルの活性状態へ駆動され、ライトバッファ活性化信号φ
WBA1が活性状態とされる。この制御回路32haお
よび32hbは、セット優先型フリップフロップであ
り、リセット信号WRSTがHレベルの状態にあって
も、選択信号φSEA0またはφSEA1がHレベルの
活性状態となるとセットされ、その出力信号であるライ
トバッファ活性化信号φWBA0またはφWBA1が活
性状態へ駆動される。したがって、CASレイテンシが
4より短い場合には、各クロックサイクル交互にライト
バッファ活性化信号φWBA0およびφWBA1が活性
状態へ駆動される。
【0138】一方、CASレイテンシが4の場合には、
リセット信号WRSTは、2クロックサイクルに1回、
すなわちクロックサイクル♯2および♯4において活性
状態とされる。ライトバッファ活性化信号φWBA0
は、クロックサイクル♯0における選択信号φSEA0
の活性化に従って活性状態へ駆動される。またライトバ
ッファ活性化信号φWBA1は、クロックサイクル♯1
における選択信号φSEA1の活性化に従って活性状態
へ駆動される。クロックサイクル♯2におけるリセット
信号WRSTに従って、このライトバッファ活性化信号
φWBA0およびφWBA1が一旦Lレベルの非活性状
態とされる。クロックサイクル♯2において、再び、選
択信号φSEA0に従ってライトバッファ活性化信号φ
WBA0が活性状態へ駆動される。次いで、クロックサ
イクル♯3における選択信号φSEA1に従ってライト
バッファ活性化信号φWBA1が活性状態へ駆動され、
次いでクロックサイクル♯4においてリセット信号WR
STに従ってこれらのライトバッファ活性化信号φWB
A0およびφWBA1が非活性状態へ駆動される。これ
により、選択回路32gr(図16参照)において、C
ASレイテンシ4指示信号MCL4に従って、リセット
信号の発生周期を切換えることにより、2ビットプリフ
ェッチモードおよびパイプラインモードいずれかのモー
ドに従って、データ書込を行なうことができる。
【0139】図20は、図2に示すYアドレスオペレー
ション回路16の構成を概略的に示す図である。図20
において、Yアドレスオペレーション回路16は、コラ
ム系活性化信号φCを取込み、内部クロック信号CLK
に従って、2クロックサイクルごとにカウントアップ信
号φUPを出力するアドレス制御回路16aと、コラム
系イネーブル信号CDEの活性化時活性化され、図2に
示すYアドレスバッファから与えられる内部コラムアド
レス信号Y1−Yjを取込みかつアドレス制御回路16
aからのカウントアップ信号φUPに従って取込んだア
ドレスを変化させて内部コラムアドレス信号を生成する
アドレス発生回路16bを含む。
【0140】アドレス制御回路16aは、コラム系活性
化信号φCの活性化時導通し、このコラム系活性化信号
φCを通過させるトランスファゲート16aaと、コラ
ム系イネーブル信号CDEの活性化時起動され、内部ク
ロック信号CLKに従ってこのトランスファゲート16
aaから伝達された信号をシフトする2クロックシフト
回路16abと、コラム系活性化信号φCの非活性化時
導通し、2クロックシフト回路16abの出力信号を2
クロックシフト回路16abの入力部へ伝達するトラン
スファゲート16acを含む。2クロックシフト回路1
6abは、通常の2段のシフトレジスタで構成され(図
16参照)、入力部に与えられた信号を2クロックサイ
クル遅延して出力する。
【0141】アドレス発生回路16bは、コラム系イネ
ーブル信号CDEの活性化時活性化され、Yアドレスバ
ッファから与えられるアドレス信号Y1−Yjを取込
み、アドレス制御回路16aからのカウントアップ信号
φUPに従ってその出力値を所定のシーケンスで変化さ
せるバーストアドレスカウンタ16baと、コラム系イ
ネーブル信号CDEに従ってこのYアドレスバッファか
ら与えられたアドレス信号をラッチしてバンクアドレス
信号BYを出力するバンクラッチ16bbを含む。
【0142】このバーストアドレスカウンタ16baか
ら内部コラムアドレス信号YE0−YEkおよびYO0
−YOkが出力されて、図1に示すYデコーダ群4aa
および4abへ与えられる。
【0143】このバーストアドレスカウンタ16baが
出力する内部コラムアドレス信号は、図2に示す制御信
号発生回路32に含まれるコラムアドレス変化検出回路
(CATD)回路32iへ与えられる。このコラムアド
レス変化検出回路32iは、バーストアドレスカウンタ
16baの出力する内部コラムアドレス信号の変化を検
出し、それぞれ内部データバスイコライズ指示信号φW
EQおよびコラムデコーダ(Yデコーダ)リセット信号
φCDRを出力する。次に、この図20に示すYアドレ
スオペレーション回路の動作を図21に示すタイミング
チャート図を参照して説明する。
【0144】クロックサイクル♯0においてライトコマ
ンドが与えられる。このライトコマンドに従って、コラ
ム系活性化信号φCが所定期間Hレベルとなり、アドレ
ス発生回路16aにおいてトランスファゲート16aa
が導通し、2クロックシフト回路16abの入力部にH
レベルの信号が伝達される。一方、このライトコマンド
に従ってコラム系イネーブル信号CDEが活性状態とな
り、バーストアドレスカウンタ16baが活性状態とな
り、Yアドレスバッファから与えられた内部アドレス信
号を取込み、内部コラムアドレス信号YE0−YEkお
よびYO0−YOkを出力する。またバンクラッチ16
bbが、コラム系イネーブル信号CDEに従って、与え
られたバンクアドレス信号を取込みバンクアドレス信号
BYを出力する。
【0145】このバーストアドレスカウンタ16baか
らの内部コラムアドレス信号の発生に従ってコラムアド
レス変化検出回路32iがこの変化を検出し、ワンショ
ットパルスの形でデータバスイコライズ指示信号φWE
Qおよびコラムデコーダリセット指示信号φCDRを出
力する。これにより、図1に示すメモリアレイ1aaお
よび1abにおいて列選択動作が行なわれて、選択列が
内部データバスに接続される。
【0146】クロックサイクル♯1においては、まだ2
クロックシフト回路16abの出力信号φUPはLレベ
ルであり、バーストアドレスカウンタ16baの出力す
る内部コラムアドレス信号は変化しない。
【0147】ライトコマンドが与えられてから2クロッ
クサイクル経過すると、クロックサイクル♯2におい
て、2クロックシフト回路16abからのカウントアッ
プ信号φUPが活性状態となり、バーストアドレスカウ
ンタ16baの出力する内部コラムアドレス信号YE0
−YEkおよびYO0−YOkの値が変化する。このバ
ーストアドレスカウンタ16baの出力する内部コラム
アドレス信号の変化に従って再びコラムアドレス変化検
出回路32iからの内部データバスイコライズ信号φW
EQおよびコラムデコーダリセット信号φCDRが所定
期間活性状態となる。
【0148】再び、この新しい内部コラムアドレス信号
に従って列選択動作が行なわれる。バースト長データが
指定する4クロックサイクルが経過すると、クロックサ
イクル♯4においてコラム系イネーブル信号CDEがL
レベルに立下がり、2クロックシフト回路16abおよ
びバンクラッチ16bbがリセットされて初期状態に復
帰する。この内部コラムアドレス信号のリセット状態へ
の変化に移行して、再び内部データバスイコライズ指示
信号φWEQおよびコラムデコーダリセット信号φCD
Rが所定期間Hレベルの活性状態となる。
【0149】コラム系イネーブル信号CDEは、たとえ
ば図13に示す回路と同様の構成を用いて実現すること
ができる。コラム系回路イネーブル信号CDEが、書込
動作活性化信号WDEよりも早いタイミングで変化す
る。
【0150】図22は、図1に示すバンクAに対する書
込経路の構成を概略的に示す図である。図22において
は、メモリアレイ1aaに対する回路構成を具体的に示
す。メモリアレイ1abに対するデータ書込部は同じ構
成を備えているため、単にブロック図で示す。
【0151】図22において、セレクタ8aは、選択信
号φSEA0のHレベルに応答して導通し、入力バッフ
ァから与えられる書込データを伝達するトランスミッシ
ョンゲート8aaと、選択信号φSEA1がHレベルの
ときに導通し、入力バッファから与えられるデータを伝
達するトランスミッションゲート8abを含む。トラン
スミッションゲート8aaの伝達するデータが、ライト
用レジスタ9aaに与えられ、トランスミッションゲー
ト8abの伝達するデータがライト用レジスタ9abに
与えられる。
【0152】ライト用レジスタ9aaは、このトランス
ミッションゲート8aaから与えられるデータを反転す
るインバータV1と、インバータV1の出力信号とレジ
スタ活性化信号φRWA0を受けるNAND回路G1
と、トランスミッションゲート8aaからのデータとレ
ジスタ活性化信号φRWA0を受けるNAND回路G2
と、NAND回路G1およびG2の出力信号をラッチす
るためのNAND回路G3およびG4を含む。NAND
回路G3は、その一方入力にNAND回路G1の出力信
号を受け、その他方入力にNAND回路G4の出力信号
を受ける。NAND回路G4は、その一方入力にNAN
D回路G2の出力信号を受け、その他方入力にNAND
回路G3の出力信号を受ける。
【0153】このライト用レジスタ9aaにおいては、
レジスタ活性化信号φRWA0がHレベルの活性状態の
ときに、NAND回路G1およびG2がインバータとし
て機能し、セレクタから与えられたデータを取込みラッ
チする。レジスタ活性化信号φRWA0がLレベルとな
ると、NAND回路G1およびG2の出力信号はHレベ
ルとなり、NAND回路G3およびG4により構成され
るラッチ回路はラッチ状態となり、取込んだデータがラ
ッチされかつ出力される。
【0154】ライトバッファ10aaは、ライトバッフ
ァ活性化信号φWBA0の活性化に応答して作動状態と
され、NAND回路G3およびG4の出力信号を反転し
かつ増幅して内部データバス線5aaaおよび5aab
上に伝達するトライステートインバータバッファT1お
よびT2を含む。内部データバス線5aaaおよび5a
abは、内部データバス5aaを構成し、互いに相補な
データ信号を伝達する。このライトバッファ10aa
は、活性化信号φWBA0がLレベルの非活性状態とな
ると、出力ハイインピーダンス状態となる。
【0155】この図22に示す構成と同様の構成が、バ
ンクBに対しても設けられる。また上述の各構成におい
ても、バンクAに対しての構成のみが示されているが、
バンクBに対しても同様の構成が設けられ、バンクアド
レス信号BYおよび/BYに従って選択的に活性状態と
される。
【0156】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、モードレジスタに設定されたCASレイテンシ
指示信号を用いてデータ書込方式を選択的に設定してい
るため、ユーザは、内部でのデータ書込方式を意識する
ことなく、動作環境に応じた最適なデータ書込モードで
SDRAMを動作させることができる。
【0157】[実施の形態2]図23は、この発明の実
施の形態2に従うSDRAMの要部の構成を概略的に示
す図である。図23においては、バンクAに対するデー
タ読出部の構成が示される。この図23に示すデータ読
出部の構成がバンクBに対しても設けられる。バンクA
に含まれるメモリアレイ1aaおよび1abおよびその
周辺回路の構成は、先の図1および図2に示すものと同
様である。
【0158】図23において、データ読出部は、読出ア
ンプ活性化信号PAEA0の活性化時活性化され、メモ
リアレイ1aaから内部データバス5aa上に読出され
たデータを増幅して出力するリードバッファ50aと、
レジスタ活性化信号RRA0の活性化に応答してリード
バッファ50aからの出力信号を取込み、かつラッチす
るリード用レジスタ52aと、リードバッファ活性化信
号PAEA1の活性化に応答して活性化され、メモリア
レイ1abから内部データバス5abに読出されたデー
タを増幅するリードバッファ50bと、レジスタ活性化
信号RRA1の活性化に応答してリードバッファ50b
の出力信号を取込みかつラッチするリード用レジスタ5
2bと、選択信号SELに従ってリード用レジスタ52
aおよび52bの一方のラッチデータを選択するセレク
タ54と、出力イネーブル信号OEMの活性化に応答し
て作動状態とされ、内部クロック信号CLKに同期して
セレクタ54から与えられたデータを取込みかつデータ
入出力端子6へ出力する出力回路56を含む。この出力
回路56は内部にラッチ回路を備えており、出力活性化
信号OEMの活性化時この内部クロック信号CLKに同
期してセレクタ54から与えられたデータを取込み次い
でラッチして出力する。次に、この図23に示すデータ
読出部の動作を図24および図25に示すタイミングチ
ャート図を参照して説明する。
【0159】まず、図24を参照してCASレイテンシ
が3に設定された場合のデータ読出動作について説明す
る。このデータ読出時においてもバースト長は4であ
り、また最下位コラムアドレス信号Y0が“0”に設定
され、メモリアレイ1aaの列が指定された場合の動作
について説明する。
【0160】図24に示すように、クロックサイクル♯
0においてリードコマンドが与えられると、図2に示す
制御信号発生回路13から読出動作指示信号φRが出力
される(活性化される)。この読出動作指示信号φRの
活性化に従って、読出動作活性化信号RDEがバースト
長期間活性状態のHレベルとされる。この読出動作指示
信号φRに従って、そのときに与えられたコラムアドレ
ス信号に従って列選択動作が行なわれ、対応の列選択線
CSLが選択状態へ駆動される。このリードコマンドが
与えられたクロックサイクル♯0において、まずリード
バッファ活性化信号PAE0が活性状態とされ、リード
バッファ50aが活性化され、内部データバス5aa上
のデータを増幅して出力する。このリードバッファ活性
化信号PAEA0の活性化に応答して、次いでレジスタ
活性化信号RRA0が活性化され、リード用レジスタ5
2aが、このリードバッファ50aから与えられたデー
タを取込みかつラッチする。したがって、このクロック
サイクル♯0において、リード用レジスタ52aには、
メモリアレイ1aaから読出されたデータA0が格納さ
れる。次いで、クロックサイクル♯1においてリードバ
ッファ活性化信号PAEA1が活性状態とされ、リード
バッファ50bが活性化されてメモリアレイ1abから
読出されたデータを増幅してリード用レジスタ52bへ
与える。このリード用レジスタ52bは、レジスタ活性
化信号RRA1の活性化に応答して活性化されてリード
バッファ50bから与えられたデータを取込みラッチす
る。したがって、このクロックサイクル♯1において、
リードレジスタ52bの出力データが、メモリアレイ1
abから読出されたデータA1となる。このクロックサ
イクル♯1において、選択信号SELは、選択信号SE
L0が活性状態となり、リード用レジスタ52aに格納
されたデータが選択されて出力される。したがって、ク
ロックサイクル♯1において、セレクタ54の出力信号
がデータA0となる。出力イネーブル信号OEMはまだ
非活性状態であり、出力回路56は、データの取込を行
なわない。
【0161】次いでクロックサイクル♯2において、一
旦列選択部がリセットされ、次いでYアドレスオペレー
ション回路(図2参照)からのバーストアドレスに従っ
て別の列が選択状態へ駆動される。このクロックサイク
ル♯2において列選択動作完了後、リードバッファ活性
化信号PAEA0が再び活性状態へ駆動され、次いでレ
ジスタ活性化信号RRA0が活性状態へ駆動される。こ
れにより、クロックサイクル♯2においてリード用レジ
スタ52aの格納データがデータA0から新たに読出さ
れたデータA2に変化する。このクロックサイクル♯2
において、出力イネーブル信号OEMが活性状態へ立上
がり、出力回路56が作動状態とされ、内部クロック信
号CLKの立上がりに同期して、セレクタ54から与え
られたデータを取込みラッチし、次いで出力する。した
がって、この出力回路56からは、クロックサイクル♯
2の途中からデータA0が出力され、クロックサイクル
♯3における内部クロック信号CLKの立上がりエッジ
でデータA0が確定状態となる。一方、このクロックサ
イクル♯2において、セレクタ56が、次の選択信号S
EL1に従ってリード用レジスタ52bに格納されたデ
ータを選択して出力する。出力回路56は内部クロック
信号CLKに同期するラッチ回路を備えており、このセ
レクタ54から出力されたデータA1の出力回路56に
よる取込はまだ行なわれない。
【0162】クロックサイクル♯3において、再びリー
ドバッファ50bがリードバッファ活性化信号PAEA
1の活性化に応答して活性化され、メモリアレイ1ab
から読出されたデータを増幅してリード用レジスタ52
bに与える。次いで、リードレジスタ52bが、レジス
タ活性化信号RRA1の活性化に応答してリードバッフ
ァ50bから与えられたデータを取込みラッチする。し
たがってリード用レジスタ52bの格納データが、クロ
ックサイクル♯3において、データA1からデータA3
に変化する。このクロックサイクル♯3において、内部
クロック信号CLKの立上がりに同期して、出力回路5
6がセレクタ54の出力データを取込みラッチして出力
する。したがって、出力回路56の出力データがデータ
A0からデータA1に変化する。このクロックサイクル
♯3において、再びセレクタ54が選択信号SEL0の
活性化に従ってリード用レジスタ52aの格納データを
選択して出力する。
【0163】次いで、クロックサイクル♯4において、
セレクタ56が選択信号SEL1に従って、リード用レ
ジスタ52bに格納されたデータA3を選択する。この
クロックサイクル♯4においては、出力回路56は、セ
レクタ54から与えられていたデータの取込を行ない、
次いでラッチしてデータA2を出力する。クロックサイ
クル♯5において、出力回路56が、セレクタ54から
与えられたデータをクロックサイクル♯5の内部クロッ
ク信号CLKの立上がりエッジで取込みラッチし、この
出力データがデータA2からデータA3に変化する。し
たがって、出力回路56からは、クロックサイクル♯3
からクロックサイクル♯6にわたって、内部クロック信
号(外部クロック信号)の立上がりエッジで確定状態と
なるデータが出力される。
【0164】リードコマンドが与えられてから最初の有
効データが出力されるまでに3クロックサイクルが必要
とされており、したがってCASレイテンシが3であ
る。データ読出時においても、CASレイテンシが3の
場合には、いわゆるパイプライン方式のデータ読出が行
なわれており、リードバッファ50aおよび50bが交
互に活性状態とされ、順次、内部クロック信号CLKに
従って伝達されている。
【0165】次に、図25を参照して、CASレイテン
シが4に設定された場合の動作について説明する。
【0166】クロックサイクル♯0においてリードコマ
ンドが与えられ、読出動作指示信号φRが所定期間活性
状態のHレベルとなり、応じて読出動作活性化信号RD
Eがバースト長期間Hレベルの活性状態となる。この読
出動作活性化信号RDEの活性化に応答して、リードコ
マンドと同時に与えられたアドレス信号をコラムアドレ
ス信号として列選択動作が行なわれ、対応の列選択信号
CSLがHレベルの活性状態となる。
【0167】CASレイテンシが4の場合において、こ
のリードコマンドが与えられたクロックサイクル♯0に
おいては、リードバッファ50aおよび50bの活性化
は行なわれない。
【0168】クロックサイクル♯1において、リードバ
ッファ活性化信号PAEA0およびPAEA1ならびに
レジスタ活性化信号RRA0およびRRA1が活性状態
となり、メモリアレイ1aaおよび1abからそれぞれ
内部データバス5aaおよび5ab上に読出されたデー
タの増幅およびラッチが行なわれる。これにより、リー
ド用レジスタ52aおよび52bの格納データが、それ
ぞれ、メモリアレイ1aaおよび1abから読出された
データA0およびA1となる。
【0169】クロックサイクル♯2においては、選択信
号SEL0が所定期間活性状態となり、リードレジスタ
52aの格納データがセレクタ54により選択されて出
力回路56へ与えられる。このクロックサイクル♯2に
おいては、出力イネーブル信号OEMはまだ非活性状態
のLレベルであり、出力回路56は、データの取込は行
なわない。
【0170】クロックサイクル♯2においては、またバ
ーストアドレスに従って新たな列の選択が行なわれてい
る。
【0171】クロックサイクル♯3において、再びリー
ドバッファ活性化信号PAEA0およびPAEA1が活
性状態とされ、メモリアレイ1aaおよび1abの新た
に読出されたデータの増幅が行なわれ、次いでレジスタ
活性化信号RRA0およびRRA1の活性化に従ってこ
の増幅されたデータがリードレジスタ52aおよび52
bにそれぞれ格納される。これにより、リード用レジス
タ52aおよび52bの格納データが、このクロックサ
イクル♯3においてデータA2およびA3にそれぞれ変
化する。
【0172】一方、クロックサイクル♯3において、選
択信号SEL1が活性状態となり、セレクタ54がリー
ドレジスタ52bの格納データA1を選択して出力す
る。一方、クロックサイクル♯3において、出力イネー
ブル信号OEMがHレベルとなり、出力回路56は、こ
のクロックサイクル♯3においてセレクタ54から与え
られているデータA0を取込みラッチし、次いで出力す
る。したがって、この出力回路56からのデータA0
は、クロックサイクル♯4のクロック信号CLKの立上
がりエッジにおいて確定状態となる。
【0173】一方、クロックサイクル♯4および♯5そ
れぞれにおいて選択信号SEL0およびSEL1が所定
期間活性状態となり、応じてセレクタ56が順次リード
レジスタ52aおよび52bに格納されたデータA2お
よびA3をそれぞれ選択して出力する。出力回路56
は、出力イネーブル信号OEMの活性化時、この内部ク
ロック信号CLKの立上がりに同期して、セレクタ56
から与えられたデータを取込みラッチし、次いで出力す
る。したがって、クロックサイクル♯5、♯6、および
♯7において、それぞれデータA1、A2およびA3が
確定状態となる。
【0174】上述の一連の動作により、CASレイテン
シが4に設定された場合に、いわゆる2ビットプリフェ
ッチ動作を行なって、データを順次読出すことができ
る。
【0175】なお、図25に示す動作シーケンスにおい
て、レジスタ活性化信号RRA0およびRRA1もリー
ドバッファ活性化信号PAEA0およびPAEA1に従
って同時に活性状態とされている。しかしながら、この
リードレジスタ活性化信号RRA0およびRRA1は、
図24に示すように、各クロックサイクルごとに交互に
活性状態となるようにしてもよい。
【0176】クロックサイクル♯7において、出力イネ
ーブル信号OEMが、必要な4ビットのバースト長のデ
ータが読出されたため、非活性状態となる。次に各部の
構成について簡単に説明する。
【0177】図26は、選択信号発生部の構成を概略的
に示す図である。図26において、選択信号発生部32
jは、読出動作指示信号φRの活性化に従って内部コラ
ムアドレス信号ビットY0を取込み、次いで読出動作活
性化信号RDEの活性期間中活性状態とされ、内部クロ
ック信号CLKに従って順次転送動作を行なって基本選
択信号φSER0およびφSER1を出力する。この選
択信号発生部32jの内部構成は、先の図11に示す構
成と同じである。この選択信号発生部32jにより、メ
モリアレイ1aaおよび1abのいずれを先に選択する
かをアドレス信号の最下位ビットY0に従って決定す
る。最下位アドレスビットY0が“0”のときには、基
本選択信号φSER0が先に活性状態とされ、一方、ビ
ットY0が“1”のときには、信号φSER1が先に活
性状態とされる。
【0178】図27(A)は、リードバッファ活性化信
号発生部32kの構成の一例を概略的に示す図である。
図27(A)において、リードバッファ活性化信号発生
部32kは、読出動作指示信号φRの活性化に応答して
最下位アドレス信号ビットY0をラッチするラッチ32
kaと、基本選択信号φSER0とラッチ30kaの出
力信号Y0aを受けるAND回路32kbと、ラッチ3
2kaからの反転ビット/Y0aと基本選択信号φSE
R1を受けるAND回路32kcと、AND回路32k
bおよび32kcの出力信号を受けるOR回路32kd
と、基本選択信号φSER0およびφSER1とOR回
路32kdの出力信号φPAEの一方を選択するモード
設定回路32keを含む。
【0179】モード設定回路32keは、CASレイテ
ンシ4指示信号MCL4に従って、基本選択信号φSE
R0およびOR回路32kdの出力信号φPAEの一方
を選択する選択回路32ke0と、CASレイテンシ4
指示信号MCL4に従って、基本選択信号φSER1と
信号φPAEの一方を選択する選択回路32ke1を含
む。選択回路32ke0からリードバッファ活性化信号
φPAE0が出力され、選択回路32ke1からリード
バッファ活性化信号PAE1が出力される。選択回路3
2ke0および32ke1は、信号MCL4がCASレ
イテンシが4を示す場合には、OR回路32kdからの
信号φPAEを選択し、そうでない場合には、基本選択
信号φSER0およびφSER1を選択する。次に、こ
の図27(A)に示すリードバッファ活性化信号発生部
の動作を図27(B)に示すタイミングチャート図を参
照して説明する。
【0180】クロックサイクル♯0において、リードコ
マンドが与えられ、読出動作指示信号φRが活性状態と
なり、ラッチ32kaがビットY0をラッチする。この
クロックサイクル♯0におけるビットY0が“0”(L
レベル)の場合には、基本選択信号φSER0がこのク
ロックサイクル♯0において活性状態となる。ラッチ3
2kaの出力信号Y0aがLレベル、信号/Y0aがH
レベルであり、AND回路32kbの出力信号はLレベ
ルであり、一方、AND回路32kcがイネーブル状態
となる。したがって、このクロックサイクル♯0におい
ては、OR回路32kdの出力信号φPAEはLレベル
を維持する。
【0181】クロックサイクル♯1において、基本選択
信号φSER1が所定期間Hレベルの活性状態となる。
したがって、AND回路32kcの出力信号は同様にH
レベルに立上がり、したがって、信号φPAEがこのク
ロックサイクル♯1において、所定期間Hレベルに立上
がる。
【0182】クロックサイクル♯2において、再び基本
選択信号φSER0が所定期間Hレベルとなり、AND
回路32kdの出力信号はLレベルであり、信号φPA
Eは発生されない(活性化されない)。
【0183】クロックサイクル♯3において、再び基本
選択信号φSER1が所定期間Hレベルの活性状態とな
ると、応じてAND回路32kcおよびOR回路32k
dを介して信号φPAEがHレベルの活性状態となる。
【0184】バースト長が4の場合には、クロックサイ
クル♯3に働いて4ビットデータの内部読出動作が完了
する。
【0185】一方、クロックサイクル♯6において、再
びリードコマンドが与えられ、読出動作指示信号φRが
所定期間Hレベルの活性状態となる。このとき、最下位
コラムアドレス信号ビットY0がHレベル(“1”)に
設定されると、基本選択信号φSER1がクロックサイ
クル♯6において所定期間活性状態となる。この状態に
おいて、ラッチ32kaの出力信号Y0aがHレベルで
あり、一方、信号/Y0aはLレベルとなる。したがっ
て、AND回路32kcは、出力信号がLレベルに固定
され、一方、AND回路32kbがイネーブルされてバ
ッファとして動作する。
【0186】クロックサイクル♯7において、基本選択
信号φSER0が内部クロック信号CLKの立上がりに
同期して所定期間Hレベルの活性状態となると、応じて
AND回路32kbおよびOR回路32kdにより、信
号φPAEがHレベルの活性状態となる。
【0187】クロックサイクル♯8において、基本選択
信号φSER1がHレベルとなる。しかしながら、AN
D回路32kbにより、信号φPAEはLレベルを維持
する。
【0188】クロックサイクル♯9において、再び基本
選択信号φSER0が活性化されると、応じてAND回
路32kbおよびOR回路32kdにより、信号φPA
Eが所定期間Hレベルの活性状態となる。
【0189】モード設定回路32keは、CASレイテ
ンシ4指示信号MCL4に従って、信号φPAEまたは
信号φSER0およびφSER1を選択する。したがっ
て、このCASレイテンシが4に設定されている場合に
は、信号φPAEに従って、リードバッファ活性化信号
PAE0およびPAE1が出力され、そうでない場合に
は、リードバッファ活性化信号PAE0およびPAE1
は、基本選択信号φSER0およびφSER1に従って
活性化される。
【0190】上述のようにして、CASレイテンシ情報
に従って、データ読出モードの2ビットプリフェッチ方
式およびパイプライン方式のいずれかに任意に設定する
ことができる。
【0191】図28は、リードレジスタ活性化信号発生
部の構成を概略的に示す図である。リードレジスタ活性
化信号RRA0およびRRA1は同様の回路構成により
発生されるため、図28においては、リードレジスタ活
性化信号RRA0に対する構成を示す。図28におい
て、リードレジスタ活性化信号発生部32lは、リード
バッファ活性化信号PAE0の活性化に応答して所定の
時間幅を有するワンショットのパルスを発生するワンシ
ョットパルス発生回路32laを含む。このワンショッ
トパルス発生回路32laから、リードレジスタ活性化
信号RRA0が出力される。リードレジスタ活性化信号
RRA1は、リードバッファ活性化信号PAE1に対し
て設けられたワンショットパルス発生回路から出力され
る。
【0192】この図28に示すように、リードバッファ
活性化信号に従ってリードレジスタ活性化信号を出力し
ており、データ転送モードに応じて、リードレジスタ活
性化信号を容易に生成することができる。
【0193】図29は、選択信号発生部の構成を概略的
に示す図である。図29において、選択信号発生部32
mは、基本選択信号φSEL0を内部クロック信号CL
Kに従ってシフトするシフト回路32maと、基本選択
信号φSEL1を内部クロック信号CLKに従って順次
シフトするシフト回路32mbを含む。シフト回路32
maおよび32mbのシフト段数は、CASレイテンシ
指示データMCLに従って定められる。CASレイテン
シが4に設定された場合には、このシフト回路32ma
および32mbは基本選択信号φSER0およびφSE
R1を2クロックサイクル期間遅延させる。一方、CA
Sレイテンシが3に設定された場合には、シフト回路3
2maおよび32mbは、基本選択信号φSER0およ
びφSER1を1クロックサイクル期間遅延する。この
シフト回路32maおよび32mbは、多段のシフト回
路で構成され、そのシフト段数が、CASレイテンシデ
ータMCLに従って決定される。これにより、CASレ
イテンシデータに従ってCASレイテンシ−1クロック
サイクル目にセレクタから必要とされるデータを出力す
ることができる。
【0194】図30は、出力イネーブル信号OEMおよ
び読出動作活性化信号RDEを発生する部分の構成を概
略的に示す図である。図30において、制御信号発生部
は、読出動作指示信号φRの活性化に応答して利用さ
れ、内部クロック信号CLKをバースト長で示す数カウ
ントするバースト長カウンタ32naと、読出動作指示
信号φRの活性化に応答してセットされ、バースト長カ
ウンタ32naのカウントアップ信号に応答してリセッ
トされるセット/リセットフリップフロップ32nb
と、セット/リセットフリップフロップ32nbの出力
信号を、内部クロック信号CLKに従って(レイテンシ
−1)サイクル、シフト動作により遅延させて出力する
レイテンシ−1カウンタ32ncを含む。
【0195】セット/リセットフリップフロップ32n
bの出力Qから読出動作活性化信号RDEが出力され、
レイテンシ−1カウンタ32ncから出力イネーブル信
号OEMが出力される。したがって、出力イネーブル信
号OEMは、読出動作活性化信号RDEをレイテンシ−
1クロックサイクル遅延させた信号となり、レイテンシ
が示すクロックサイクルの前のサイクルからバースト長
期間活性状態となる。
【0196】以上のように、この発明の実施の形態2に
従えば、データ読出部においても、CASレイテンシ情
報に従って、パイプライン方式および2ビットプリフェ
ッチ方式の一方を自動的に選択するように構成している
ため、ユーザは内部のデータ読出方式を何ら意識するこ
となく動作環境に応じた最適モードでSDRAMを動作
させることができ、ユーザフレンドリーなSDRAMを
実現することができる。
【0197】[実施の形態3]図31は、この発明の実
施の形態3に従うSDRAMの第1のデータ書込モード
を示すタイミングチャート図である。図31に示すよう
に、この第1の書込モードにおいては、外部クロック信
号extCLKの立上がりエッジに同期して書込データ
D0、D1、D2、およびD3が順次取込まれて格納さ
れる。すなわち、外部クロック信号extCLKの立上
がりエッジのみを利用して、データの転送が行なわれ
る。このデータ転送は、「シングルデータレート」と呼
ばれる。
【0198】図32(A)は、この発明の実施の形態3
に従うSDRAMの第2のデータ書込モードを示す図で
ある。図32(A)に示すように、外部クロック信号e
xtCLKはデューティ比が50%であり、この外部ク
ロック信号extCLKの立上がりエッジおよび立下が
りエッジを利用してデータの書込が行なわれる。したが
って、書込データD0〜D7,…は、外部クロック信号
extCLKの2倍の速度で書込まれる。すなわち、デ
ータ転送が、外部クロック信号extCLKの2倍の速
度で行なわれ、このデータ転送を「ダブルデータレー
ト」と呼ぶ。
【0199】図32(B)は、ダブルデータレートデー
タ転送の他の例を示す図である。図32(B)において
は、外部クロック信号extCLKはデューティ比が5
0%よりも小さい。データ転送は、外部クロック信号e
xtCLKの立上がりエッジおよび連続する2つの立上
がりエッジの中心点を用いて行なう。したがって、この
図32(B)に示すデータ転送においても、外部クロッ
ク信号extCLKの2倍の速度でデータ転送を行なう
ことができる。このシングルデータレートおよびダブル
データレートは、データ書込においても、またデータ読
出においても行なわれる。
【0200】図33は、この発明の実施の形態3に従う
SDRAMの周辺部の構成を概略的に示す図である。こ
の発明の実施の形態3に従うSDRAMのメモリアレイ
部の構成は、図1に示す構成と同じである。
【0201】図33において、SDRAMは、さらに、
モードレジスタ60から与えられるデータレート指示信
号DRTに従って選択的に活性化され、クロック入力バ
ッファ34から与えられる内部クロック信号CLKを周
波数2逓倍する2逓倍回路62を含む。他の構成は図2
に示す構成と同じであり、対応する部分には同一の参照
番号を付す。
【0202】この2逓倍回路62からの内部クロック信
号CLK2は、クロックカウンタ17およびYアドレス
オペレーション回路16へ与えられる。2逓倍回路62
は、データレート指示信号DRTがシングルデータレー
トを示すときには、クロック入力バッファ34からのク
ロック信号をバッファ処理して出力する。一方、このデ
ータレート指示信号DRTがダブルデータレートを示す
ときには、活性化されてクロック入力バッファ34から
与える内部クロック信号の周波数2逓倍して内部クロッ
ク信号CLK2を生成する。Yアドレスオペレーション
回路16が2逓倍内部クロック信号CLK2に従って動
作する場合、内蔵のバーストアドレスカウンタのカウン
トサイクルが、先の実施の形態1および2の構成に比べ
て2倍となり、列選択期間が短くなる。
【0203】また同様、クロックカウンタ17も、この
2逓倍内部クロック信号CLK2に従って動作する場
合、バースト長期間およびCASレイテンシ期間が実施
の形態1および2の場合と比べて半分になる。
【0204】制御信号発生回路32は、この2逓倍回路
62からの2逓倍内部クロック信号CLK2に従って動
作する。したがって、実施の形態1および2において、
内部クロック信号CLKをすべて2逓倍内部クロック信
号CLK2に置換えれば、外部クロック信号の2倍の速
度で列選択およびデータ転送を行なうSDRAMが実現
される。
【0205】この制御信号発生回路32は、モードレジ
スタ60に格納されたデータレート指示信号DRPに従
ってデータ転送モードを切換える。このデータ転送指示
信号DRTは、先の実施の形態1および2におけるCA
Sレイテンシ4指示信号MCL4に代えて用いられる。
モードレジスタ60は、バースト長データおよびCAS
レイテンシデータを格納するのと同じレジスタ回路であ
り、モードレジスタセット指示信号φMに従って活性状
態とされ、外部アドレス信号の所定のビットを取込み、
データレート指示信号として格納する。
【0206】図34は、図33に示す制御信号発生回路
32およびクロックカウンタ17の回路構成を概略的に
示す図である。この制御信号発生回路は、ライト動作指
示信号φWの活性化に従って活性化され、内部クロック
信号CLK2に従ってデータ書込に必要な内部制御信号
を発生する書込制御回路64と、読込動作指示信号φR
の活性化に応答して活性化され、内部クロック信号CL
K2に同期して、データ読出に必要な動作を行なう読出
制御回路66と、データレート指示信号DRTに従っ
て、書込制御回路64および読出制御回路66のデータ
転送方式を切換えるモード切換回路68を含む。書込制
御回路64は、先の実施の形態1に示す制御信号発生部
の構成に対応し、読出制御回路66は先の実施の形態2
における内部制御信号発生部の構成に対応する。モード
切換回路68は、図16および図27(A)に示すモー
ド設定回路に対応する。
【0207】図35に示すように、データレート指示信
号DRTがダブルデータレートに設定された場合、2逓
倍回路62が活性状態となり、内部クロック信号CLK
の周波数を2逓倍して2逓倍内部クロック信号CLK2
を生成する。その場合、したがって、外部クロック信号
extCLKおよび内部クロック信号CLKの周期が2
Tであるのに対して、2逓倍内部クロック信号CLK2
の周期がTとなる。したがって、書込制御回路64およ
び読出制御回路66がともにこの2逓倍内部クロック信
号CLK2に従って動作しているため、内部でのデータ
転送は2逓倍クロック信号CLK2の立上がりに同期し
て行なわれており、外部クロック信号extCLKの立
上がりエッジおよび連続する外部クロック信号の立上が
りエッジの中間点において、データの入出力を行なうこ
とができる。
【0208】一方、図36に示すように、データレート
指示信号DRTがシングルデータレートを示す場合に
は、2逓倍回路62は非活性状態とされ、内部クロック
信号CLK2を通過させる。したがって、内部クロック
信号CLKおよびCLK2は同一の周波数の信号であ
り、読出制御回路66および書込制御回路64は、とも
に、内部クロック信号CLKと同じ内部クロック信号C
LK2の立上がりエッジに同期してデータ転送を行な
う。したがって、このシングルデータレートにおいて
は、内部クロック信号CLK2の立上がりエッジに同期
してデータの入出力が行なわれるため、外部クロック信
号extCLKの立上がりエッジでのみデータの入出力
が行なわれる。
【0209】なお、このデータ転送モードを切換える構
成は、先の実施の形態1および実施の形態2において、
それぞれ信号MCLK4に代えて、信号DRTを用い、
また内部クロック信号CLKに代えて内部クロック信号
CLK2を用いることにより実現される。
【0210】以上のように、この発明の実施の形態3に
従えば、データ入出力速度を示すデータレートに従っ
て、内部データ転送方式を設定するように構成している
ため、ユーザは、用いられるデータ転送レートを意識す
ることなく最適な動作モードでSDRAMを動作させる
ことが可能となる。
【0211】[他の適用例]上述の発明において、2ビ
ットプリフェッチ動作が説明されている。しかしなが
ら、プリフェッチされるデータは、2ビットでなく、た
とえば4ビットと他の数が用いられてもよい。また、2
ビットプリフェッチ方式において、別々のメモリアレイ
から1ビットずつデータが転送されている。しかしなが
ら、1つのメモリアレイにおいて、偶数列および奇数列
を設け、この1つのアレイ内において偶数列および奇数
列からのデータのプリフェッチが行なわれる構成が用い
られてもよい。
【0212】また、CASレイテンシの4を基準とせ
ず、別のCASレイテンシによりデータ転送モードが切
換えられてもよい。
【0213】さらに、上述の説明においては、SDRA
Mが一例として示されている。しかしながら、外部クロ
ック信号に同期して動作する半導体記憶装置であれば、
本発明は適用可能である。
【0214】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、モー
ドレジスタに設定された動作モード指示信号に従って内
部データ転送モードを切換えるように構成したため、ユ
ーザは内部データ転送モードを意識することなく最適な
動作モードで半導体記憶装置を動作させることができ
る。また、1種類の半導体記憶装置を用いて複数の動作
モードを容易に実現することができる。
【0215】すなわち、請求項1に係る発明に従えば、
データ書込時メモリアレイの選択メモリへ内部クロック
信号に同期してデータを書込むためのデータ書込手段の
動作モードを、モードレジスタに格納された動作モード
指定信号に従って各サイクルごとに異なるメモリセルへ
異なるデータを書込むパイプラインモードおよび内部ク
ロック信号の複数サイクルを単位として複数のメモリセ
ルへ異なるデータを書込むプリフェッチモードの一方に
設定するように構成しているため、1つの半導体記憶装
置を用いて内部動作モードを動作環境に合わせた最適モ
ードに容易に設定することが可能となる。
【0216】請求項2に係る発明に従えば、モードレジ
スタに設定されるデータはCASレイテンシデータであ
り、このCASレイテンシデータは用いられるクロック
サイクルの長さに対応しており、容易に動作環境に合わ
せて内部モードを最適なデータ転送モードに設定するこ
とができる。
【0217】請求項3に係る発明に従えば、モードレジ
スタに格納されるデータが、外部クロック信号と同一周
期または2倍の周期でデータ入出力を行なうデータレー
ト指示信号であり、そのデータレート指示信号に従って
内部データ転送モードを切換えることにより、容易に1
つの半導体記憶装置を用いてシングルデータレートおよ
びダブルデータレートいずれにも適用することが可能と
なる。
【0218】請求項4に係る発明に従えば、内部クロッ
ク信号の複数サイクルごとにメモリアレイから複数のメ
モリセルを同時に選択して書込手段に結合するように構
成しているため、列選択系の動作は、内部データ転送モ
ードにかかわらず同じであり、内部構成を複雑に変更す
ることなく容易に複数の動作モードに対応することがで
きる。
【0219】請求項5に係る発明に従えば、書込バッフ
ァが、書込モード時には順次巡回的に活性化され、プリ
フェッチモード時には内部クロック信号のクロックサイ
クルを単位として1サイクル内で同時に活性状態とされ
る状態を有するように活性化されかつ同時に非活性化さ
れているため、単にこの書込バッファ手段における活性
化タイミングを切換えるだけで、内部データ転送モード
を容易に切換えることが可能となる。
【0220】請求項6に係る発明に従えば、書込バッフ
ァに対応して内部クロック信号の各サイクルごとに順次
活性化されてデータを保持する複数の書込手段を設けて
おり、確実にパイプラインモードおよびプリフェッチモ
ードいずれにおいても書込データを書込バッファへ伝達
して、選択メモリセルへ書込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置のメモリアレイ部の構成を概略的に示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の周辺回路部の構成を概略的に示す図である。
【図3】 図2に示すモードレジスタへのデータ設定時
の制御信号のタイミング関係を示す図である。
【図4】 図2に示すモードレジスタの構成を概略的に
示す図である。
【図5】 クロック信号とCASレイテンシとの関係を
示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態1における半導体記憶
装置のCASレイテンシが4の場合のデータ書込動作を
示すタイミングチャート図である。
【図7】 この発明の実施の形態1に従う同期型半導体
記憶装置のCASレイテンシが3に設定された場合のデ
ータ書込動作を示すタイミングチャート図である。
【図8】 図2に示すクロックカウンタの構成を概略的
に示す図である。
【図9】 図2に示す制御信号発生回路に含まれる入力
バッファ活性化信号発生部の構成を概略的に示す図であ
る。
【図10】 図9に示す入力バッファ活性化信号発生部
の動作を示すタイミングチャート図である。
【図11】 図1に示すセレクタに与えられる選択信号
発生部の構成を示す図である。
【図12】 図11に示す選択信号発生部の動作を示す
タイミングチャート図である。
【図13】 図11に示す書込動作活性化信号発生部の
構成を概略的に示す図である。
【図14】 図13に示す書込動作活性化信号発生部の
動作を示すタイミングチャート図である。
【図15】 図1に示すライト用レジスタ活性化信号発
生部の構成を概略的に示す図である。
【図16】 図2に示す制御信号発生回路に含まれるラ
イトバッファリセット信号発生部の構成を示す図であ
る。
【図17】 図16に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
【図18】 図1に示すライトバッファ活性化信号発生
部の構成を示す図である。
【図19】 図18に示すライトバッファ活性化信号発
生部の動作を示すタイミングチャート図である。
【図20】 図2に示すYアドレスオペレーション回路
および周辺制御部の構成を概略的に示す図である。
【図21】 図20に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
【図22】 図1に示すデータ書込経路の各部の構成の
一例を示す図である。
【図23】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置のデータ読出部の構成を概略的に示す図である。
【図24】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置のCASレイテンシが3の場合のデータ読出動作を
示すタイミングチャート図である。
【図25】 図23に示す半導体記憶装置のCASレイ
テンシが4のときのデータ読出動作を示すタイミングチ
ャート図である。
【図26】 この発明の実施の形態2における半導体記
憶装置の選択信号発生部の構成を概略的に示す図であ
る。
【図27】 (A)は、この発明の実施の形態2におけ
る半導体記憶装置のリードバッファ活性化信号発生部の
構成を概略的に示し、(B)は、(A)に示す回路の動
作を示すタイミングチャート図である。
【図28】 図23に示すリード用レジスタ活性化信号
発生部の構成を概略的に示す図である。
【図29】 図23に示すセレクタへ与えられる選択信
号発生部の構成を概略的に示す図である。
【図30】 図23に示す出力イネーブル信号発生部の
構成を概略的に示す図である。
【図31】 シングルデータレートでのデータ書込動作
を示すタイミングチャート図である。
【図32】 (A)および(B)は、それぞれダブルデ
ータレートでのデータ書込タイミングを示す図である。
【図33】 この発明の実施の形態3に従う半導体記憶
装置の周辺回路部の構成を概略的に示す図である。
【図34】 図33に示す制御信号発生回路の内部構成
を概念的に示す図である。
【図35】 図33に示す2逓倍回路のダブルデータレ
ート設定時の動作を示す信号波形図である。
【図36】 図33に示す2逓倍回路のシングルデータ
レート設定時における動作を示すタイミングチャート図
である。
【図37】 従来の同期型半導体記憶装置におけるデー
タ読出動作を示すタイミングチャート図である。
【図38】 従来の同期型半導体記憶装置におけるデー
タ書込動作を示すタイミングチャート図である。
【図39】 従来の2ビットプリフェッチ方式同期型半
導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図であ
る。
【図40】 従来の2ビットプリフェッチ方式同期型半
導体記憶装置の周辺回路部の構成を概略的に示す図であ
る。
【図41】 図39および図40に示す半導体記憶装置
のデータ書込動作を示すタイミングチャート図である。
【図42】 従来のパイプライン方式同期型半導体記憶
装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。
【図43】 従来のパイプライン方式同期型半導体記憶
装置の周辺回路部の構成を概略的に示す図である。
【図44】 図42および図43に示す同期型半導体記
憶装置の動作を示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
1aa,1ab,1ba,1bb メモリアレイ、2a
a,2ab,2ba,2bb Xデコーダ群、3aa,
3ab,3ba,3bb センスアンプ群、4aa,4
ab,4ba,4bb Yデコーダ群、5aa,5a
b,5ba,5bb 内部データバス、6 データ入出
力端子、7a,7b 入力バッファ、8a,8b セレ
クタ、9aa,9ab,9ba,9bb ライト用レジ
スタ、10aa,10ab,10ba,10bb ライ
トバッファ、11a,11b イコライズ回路、15
Yアドレスバッファ、16 Yアドレスオペレーション
回路、17 クロックカウンタ、30 モードレジス
タ、32 制御信号発生回路、34 クロック入力バッ
ファ、32a セット/リセットフリップフロップ、3
2b,32c AND回路、32d 選択信号発生部、
32e 書込動作活性化信号発生部、32f ワンショ
ットパルス発生回路、32g ライトバッファリセット
信号発生部、32h ライトバッファ活性化信号発生
部、16a アドレス制御回路、16ba バーストア
ドレスカウンタ、32i コラムアドレス変化検出回
路、50a,50b リードバッファ、52a,52b
リード用レジスタ、54 セレクタ、56 出力回
路、32j 制御信号発生部、32k リードバッファ
活性化信号発生部、32ke モード設定回路、32g
r モード設定回路、32l レジスタ活性化信号発生
部、32m 選択信号発生部、32nc レイテンシ−
1カウンタ、32na バースト長カウンタ、60 モ
ードレジスタ、62 2逓倍回路、64 書込制御回
路、66 読出制御回路、68モード切換回路。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部から与えられる所定の幅を有する外
    部クロック信号に同期して動作する同期型半導体記憶装
    置であって、 複数のメモリセルを有するメモリアレイ、 前記外部クロック信号を受け、前記外部クロック信号に
    同期しかつデータ書込サイクルを規定する内部クロック
    信号を発生する内部クロック発生手段、およびデータ書
    込時、前記メモリアレイの選択メモリセルへ前記内部ク
    ロック信号に同期してデータを書込むためのデータ書込
    手段を備え、前記データ書込手段は、前記内部クロック
    信号の各サイクルごとに異なるメモリセルへ異なるデー
    タを書込むパイプラインモードと前記内部クロック信号
    の複数サイクルを単位として複数のメモリセルへそれぞ
    れ異なるデータを書込むプリフェッチモードで動作可能
    であり、 前記データ書込手段の動作モードを設定するデータを格
    納するためのモードレジスタ、および前記モードレジス
    タの格納データに従って、前記データ書込手段の動作モ
    ードを前記パイプラインモードおよび前記プリフェッチ
    モードの一方に設定するモード設定手段を備える、同期
    型半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記モードレジスタは、データ読出指
    示が与えられてから有効データが出力されるまでに要す
    る前記外部クロック信号のサイクル数を示すデータを格
    納する、請求項1記載の同期型半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記モードレジスタは、前記外部クロッ
    ク信号の一方方向の変化に同期してデータの入出力を行
    なうシングルレートモードと前記外部クロック信号の1
    サイクルでデータの入出力を2回行なうダブルレートモ
    ードの一方を示す動作モード設定データを格納し、 前記内部クロック発生手段は前記動作モード設定データ
    に従って活性化され前記外部クロック信号の周波数を2
    逓倍する手段を含む、請求項1記載の同期型半導体記憶
    装置。
  4. 【請求項4】 前記内部クロック発生手段からの内部ク
    ロック信号の前記複数サイクルごとに、メモリセルアレ
    イから複数のメモリセルを同時に選択して前記書込手段
    にこれらの複数の選択メモリセルを同時に結合する手段
    をさらに備える、請求項1から3のいずれかに記載の同
    期型半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記データ書込手段は、前記パイプライ
    ンモード時巡回的に順次活性化され、かつ前記プリフェ
    ッチモード時前記内部クロック信号の前記複数サイクル
    を単位として順次活性化されかつ前記複数サイクル内の
    1サイクル内ですべてが同時に活性状態とされかつ前記
    複数サイクルにおいて同時に非活性状態へ駆動される複
    数のデータ書込バッファを含み、前記データ書込バッフ
    ァは、活性化時書込データを選択メモリセルへ伝達す
    る、請求項4記載の同期型半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記データ書込バッファ各々に対応して
    設けられ、外部からの書込データを受け前記内部クロッ
    ク信号の各サイクルごとに順次活性化されて与えられた
    書込データを保持する複数の書込レジスタ手段をさらに
    含む、請求項5記載の同期型半導体記憶装置。
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